本文以平面薄膜相控阵天线为对象,对其空间热环境、有效区域等效弹性参数、薄膜边界形状优化以及支撑杆的稳定性进行了研究。主要工作如下:1.研究了空间热环境对平面薄膜相控阵天线形面精度的影响。考虑空间热环境下的辐射—导热耦合问题,给出一维杆件和二维膜面热平衡方程,并在UG软件计算了平面薄膜天线在太阳位置处于春分点时的温度场,给出了天线整体结构和典型节点在一个周期内的温度变化情况。同时,在ANSYS软件中建立了平面薄膜天线结构分析模型,计算了平面薄膜相控阵天线在典型四种工况下的热变形。2.考虑贴片天线与薄膜基底粘结且呈周期性排列的特点,建立了平面薄膜相控阵天线等效模型。首先,基于经典板壳理论,推导了多层复合材料等效为单层均质板的理论公式,计算了贴片天线与薄膜粘结处的等效材料参数;然后,基于均匀化方法预测了平面薄膜相控阵天线有效区域的等效弹性参数,并建立其等效模型。最后,建立包含贴片天线的平面薄膜相控阵天线实际模型,验证了等效模型的准确性。3.考虑到空间热环境和拉索张力偏差,对平面薄膜相控阵天线边界形状进行了优化设计。基于序列二次规划法,建立平面薄膜相控阵天线嵌套优化模型,以三次B样条曲线为边界形状,以三个曲线控制点为控制变量,在索张力无偏差和考虑索张力偏差的情况下得到对平面薄膜相控阵天线最优边界形状,并验证了两种最优边界的稳健性。4.考虑到支撑结构对平面薄膜结构形面精度的影响,对支撑杆进行了屈曲分析。基于线性屈曲分析方法,针对豆荚杆的轴压状态、悬臂状态以及考虑索膜张力的组合状态,对其进行了屈曲分析,得到了其屈曲模态和特征值,为工程实际提供一定的理论基础。