平面可展开天线是空间可展开天线的一个重要分支。随着空间任务的复杂化和多样化,需要平面可展天线具备更大的物理口径。本文首先提出一种双向平板展开单元机构,实现平板的双向展开。并根据九宫格平板天线的设计要求,设计一种等效铰链连杆机构代替旋转铰链,将双向平板可展单元机构优化应用于九宫格平板天线。在此基础上,对两种机构进行运动学分析;对九格平板天线展开机构进行动力学仿真和有限元分析,并对杆件尺寸进行优化,基于优化结果制作原理样机,验证展开原理的可行性。提出两种平面双向可展机构,并分析其展开原理与运动规律。计算其自由度,并选择适当的驱动副添加位置,基于闭环矢量法建立两种可展机构的运动学模型。通过MATLAB软件编程,分析可展机构在展开过程中的运动学特性,即机构展开位形图、关键节点展开运动轨迹图以及各杆件的角度、角速度和角加速度变化曲线,并分析了机构产生奇异的条件。在不考虑重力和弹簧的情况下,根据拉格朗日方程建立九宫格平板天线可展机构的动力学模型。在Solid Works中建立两种可展机构的三维模型,利用Adams仿真软件进行运动学仿真,验证理论运动学模型的正确性,得到机构展开过程中的相关运动参数;利用Adams仿真软件进行九宫格平板天线可展机构的动力学仿真,验证理论动力学模型的正确性。利用ANSYA有限元软件对九宫格平板天线进行模态分析。基于响应面分析法,以九宫格平板天线的总质量和一阶固有频率及形变量作为优化目标与约束条件,对九宫格平板天线的支撑杆内直径和外直径进行优化,得到高一阶固有频率、轻质量的一组优化结果。并以此尺寸为基础完成原理样机研制,验证展开原理可行性。