环形天线由周边桁架、前/后索网及纵向索阵组成的索网结构、以及附着在前索网上的金属反射网组成,具有大口径、质量轻、收纳率高的特点,是目前比较理想的天线结构形式。反射面的形面精度是星载环形天线电性能的重要指标,影响着信号的通讯质量。索网结构作为金属反射网的支撑结构,其成形状态直接决定了反射面的形态。然而索网结构的成形状态与索段预张力分布是不可分割的一个整体。对索网结构进行优化设计,即是在满足形面精度的要求下对索段预张力进行配置,该过程通常又叫做“找形”。而索网结构的“找形”又受到桁架变形、铰链刚度等多因素影响。文章主要工作与研究成果如下:首先,分析索网结构找形结果评价指标,将形面精度和索段张力均匀性作为主要设计目标。固定索网结构边界节点,以索段力密度为设计变量,以网面均方根误差为目标函数,并以索段张力比和张力上下限作为约束条件,建立基于力密度法的天线索网结构找形优化模型。找形算例显示,采用该方法可使索网达到较高的网面精度和较均匀的索网预张力。其次,结合力密度法与有限元法,提出一种计及桁架柔性变形的找形方法,主要分三步进行。采用有限元法获得边界索段残余预张力及桁架节点位移,更新桁架节点坐标,把边界索段预张力当成已知量,建立新的基于力密度法的优化数学模型,优化得到其余索段上的预张力。最后,为替代第三章中有限元建模与分析环节,提高找形效率,采用矩阵位移法建立环形桁架刚度方程。针对边界索梁组合结构,以平衡态下桁架所受载荷为优化变量,以该载荷与索段上残余预张力差值为目标函数建立优化数学模型,对索梁耦合变形进行分析。该方法使得柔性桁架索网结构一体化找形分析成为可能,并为揭示柔性桁架、弹性铰链、柔性索网的耦合变形机理奠定了基础。