衛星上的天線用于發射和接收射頻信號，它是增強發射和接收信號強度的基本單元，可對信號進行放大、處理和轉發。一般而言，衡量天線性能的最重要參數是天線增益、波速寬度和旁瓣功率。大多數衛星通信都采用方向性強(高增益、窄束寬)、旁瓣可以忽略的天線。

　　衛星系統中常見的天線類型有線性偶極子天線、喇叭天線、拋物面反射天線和陣列天線。線性偶極子天線是一個在所有方向上均勻輻射的各向同性輻射體。為了得到近乎全向的天線方向圖，在衛星上安裝四副或更多副偶極子天線。偶極子天線主要工作在VHF和UHF頻段，用于遇測、跟蹤、遙控鏈路的TT&.C通信。

　　偶極子天線在發射階段非常重要，此時天線姿態尚未確定，對于在沒有姿態控制或沒有穩定狀態下工作的衛星(尤其LEO衛星)也十分重要。喇叭天線主要工作在4GHz或以上頻段。當需要相對較寬的波東(如GSO衛星的全球覆蓋波東)時，采用喇叭天線。喇叭是波導向外擴展的部分，增益為20 dB，波束寬度為10°以上。

　　如果需要更高的增益或更窄的波束寬度，必須使用反射天線或陣列天線工作在10GHz以上頻率的衛星，最常用的是拋物面反射天線。它通常由位于拋物面焦點處的一個或多個喇叭天線饋源進行輻射照射，拋物面天線提供的增益要比僅利用喇叭天線可實現的增益高得多。利用C、Ku和Ka頻段拋物面反射天線，可以實現25 dB以上的增益和1°以下的波束寬度。窄波束天線通常需要星上安裝物理瞄準機構，以將波束指向預期方向。

　　對于衛星通信，陣列天線的使用越來越受到重視。通過組合來自若干個偶極子、螺線或喇叭的設備，可以形成一個可轉動的聚焦波東。波東形成可以通過對每個陣元處的信號進行電子相移來實現。適當選擇各個陣元間的相位特性，可以在天線系統沒有物理運動的情況下對方向和波東寬度進行控制。陣列天線的增益與陣元數的平方成正比。利用陣列天線可以實現與拋物面反射天線相當的增益和波束寬度。