卫星上的天线用于发射和接收射频信号，它是增强发射和接收信号强度的基本单元，可对信号进行放大、处理和转发。一般而言，衡量天线性能的最重要参数是天线增益、波速宽度和旁瓣功率。大多数卫星通信都采用方向性强(高增益、窄束宽)、旁瓣可以忽略的天线。

　　卫星系统中常见的天线类型有线性偶极子天线、喇叭天线、抛物面反射天线和阵列天线。线性偶极子天线是一个在所有方向上均匀辐射的各向同性辐射体。为了得到近乎全向的天线方向图，在卫星上安装四副或更多副偶极子天线。偶极子天线主要工作在VHF和UHF频段，用于遇测、跟踪、遥控链路的TT&.C通信。

　　偶极子天线在发射阶段非常重要，此时天线姿态尚未确定，对于在没有姿态控制或没有稳定状态下工作的卫星(尤其LEO卫星)也十分重要。喇叭天线主要工作在4GHz或以上频段。当需要相对较宽的波東(如GSO卫星的全球覆盖波東)时，采用喇叭天线。喇叭是波导向外扩展的部分，增益为20 dB，波束宽度为10°以上。

　　如果需要更高的增益或更窄的波束宽度，必须使用反射天线或阵列天线工作在10GHz以上频率的卫星，最常用的是抛物面反射天线。它通常由位于抛物面焦点处的一个或多个喇叭天线馈源进行辐射照射，抛物面天线提供的增益要比仅利用喇叭天线可实现的增益高得多。利用C、Ku和Ka频段抛物面反射天线，可以实现25 dB以上的增益和1°以下的波束宽度。窄波束天线通常需要星上安装物理瞄准机构，以将波束指向预期方向。

　　对于卫星通信，阵列天线的使用越来越受到重视。通过组合来自若干个偶极子、螺线或喇叭的设备，可以形成一个可转动的聚焦波東。波東形成可以通过对每个阵元处的信号进行电子相移来实现。适当选择各个阵元间的相位特性，可以在天线系统没有物理运动的情况下对方向和波東宽度进行控制。阵列天线的增益与阵元数的平方成正比。利用阵列天线可以实现与抛物面反射天线相当的增益和波束宽度。