天線，是我們?nèi)粘Ｉ钪泻艹Ｒ姷囊环N通訊設(shè)備裝置，在我們頭頂上的那片神秘太空，也有天線的存在。這些天線主要裝在衛(wèi)星、飛船等航天器上，用于航天器與地面的雙向信息傳遞。
衛(wèi)星距離地面幾萬公里甚至幾十萬、幾百萬公里，與地面的各種交流都是通過電磁波實(shí)現(xiàn)的。而電磁波在穿越星際的過程中會(huì)有損耗，為了讓衛(wèi)星清楚的聽到地面的指令，清晰將星上信息傳回，研制人員給衛(wèi)星裝上了天線。可以說，天線是衛(wèi)星的“順風(fēng)耳”或者“擴(kuò)音器”。天線已成為任何一個(gè)航天器不可或缺的重要組成部分，航天器天線影響并制約著整個(gè)無線通信系統(tǒng)乃至整個(gè)航天器的性能和功能。
在我國研制發(fā)射的航天器中，80%以上的有效載荷系統(tǒng)的天線都是由中國空間技術(shù)研究院所屬的空間電子信息技術(shù)研究院研制的。據(jù)該院天線專家吳春邦介紹，他們?yōu)槲覈兄屏说谝桓笨臻g可展開網(wǎng)狀天線、第一副空間相控陣天線、第一副星載遙感相控陣天線、第一副星載智能天線、第一副星載數(shù)傳相控陣天線、第一副星載導(dǎo)航相控陣天線。
從20世紀(jì)六十年代至今，我國的空間天線技術(shù)實(shí)現(xiàn)了三次技術(shù)跨越：
線天線時(shí)期
（20世紀(jì)六十年代至八十年代）
▲東方紅一號線天線
這一時(shí)期，我國進(jìn)行了早期的通信衛(wèi)星研制，當(dāng)時(shí)的通信衛(wèi)星通信容量較小，以廣播服務(wù)為主，服務(wù)范圍較廣，衛(wèi)星的經(jīng)濟(jì)效益還不明顯，對天線的要求并不高，主要以喇叭天線、振子天線為主。我國第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號用的鞭狀桿天線就是線天線的一種。面天線時(shí)期
（20世紀(jì)九十年代至本世紀(jì)初）
▲中星6A衛(wèi)星賦形反射面天線
進(jìn)入上世紀(jì)九十年代，隨著商用通信衛(wèi)星的起步發(fā)展，衛(wèi)星通信容量逐漸增大，為提高天線增益和區(qū)域覆蓋能力，反射面天線得到了快速發(fā)展。通過對反射面進(jìn)行賦形優(yōu)化設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了對不同地區(qū)的靈活覆蓋；同時(shí)引入機(jī)構(gòu)組件使天線具有轉(zhuǎn)動(dòng)功能，實(shí)現(xiàn)了覆蓋區(qū)的靈活機(jī)動(dòng)掃描。我國發(fā)射的大多數(shù)衛(wèi)星中，都有面天線，例如北斗導(dǎo)航衛(wèi)星、中星系列部分通信衛(wèi)星、神舟飛船的中繼終端等等。
大發(fā)展時(shí)期
（近十年來）
進(jìn)入本世紀(jì)后，隨著我國綜合國力的增強(qiáng)，國產(chǎn)衛(wèi)星家族不斷龐大，包括通信衛(wèi)星、導(dǎo)航衛(wèi)星、遙感衛(wèi)星、載人飛船、深空探測器等各類航天器，對天線也提出了越來越高的要求。
為了在不增加衛(wèi)星承載能力的前提下進(jìn)一步提升衛(wèi)星通信容量或探測能力，空間天線有了陣列技術(shù)、多波束技術(shù)和大型可展開反射器技術(shù)等眾多新技術(shù)。
陣列技術(shù)是指把許多線天線按照一定規(guī)律排布在一起，極大地提高了天線在收發(fā)電磁波信號時(shí)的抗干擾能力，提高了衛(wèi)星的在軌可靠性。
多波束技術(shù)通過一副或多副天線形成數(shù)十個(gè)甚至數(shù)百個(gè)波束覆蓋某一特定區(qū)域，通過衛(wèi)星在地面上形成了類似地面移動(dòng)通信領(lǐng)域的蜂窩網(wǎng)絡(luò)，極大的提高了衛(wèi)星的通信容量。我國第一顆高通量衛(wèi)星——實(shí)踐十三號采用的就是多波束天線。
▲實(shí)踐十三號多波束天線
大型可展開反射器技術(shù)使天線隨衛(wèi)星發(fā)射前收攏成較小體積，衛(wèi)星入軌后天線在地面指令控制下展開并形成一張巨大的天線網(wǎng)，為航天器天線的創(chuàng)意性和前瞻性設(shè)計(jì)提供了無限可能。采用了大型可展開反射器技術(shù)后，通信衛(wèi)星可獲得更高的通信容量，導(dǎo)航衛(wèi)星可提高定位精度，遙感衛(wèi)星可提高對地觀測精度，深空探測器可飛往遙遠(yuǎn)的月球、火星甚至太陽系邊緣。
▲嫦娥四號中繼星“鵲橋”傘狀天線
2018年5月21日發(fā)射的嫦娥四號中繼衛(wèi)星上架設(shè)了一副口徑近5米的傘狀天線，這副天線屬于大型可展開天線，這是人類深空探測器歷史上攜帶的最大口徑通信天線。
