近年来随着航天技术的不断发展和进步,卫星通信技术也取得了突飞猛进的发展,通信卫星由传统的窄带通信卫星向能提供高速互联网业务和多媒体业务的宽带通信卫星发展。从目前宽带通信卫星所使用的技术来看,大多使用了Ka频段的点波束技术和频率复用技术。而星载天线作为卫星通信必不可少的能量转换设备一直是一个重要的研究方向,尤其是宽带通信卫星所使用的Ka频段的点波束技术和频率复用技术对天线的要求更高,要求天线具有较大的口径、很高的型面精度、非常高的空间热稳定性,同时要求天线具有很精细的在轨指向调整性能。为了满足宽带通信卫星对天线的要求,在对比以往天线设计的基础上,提出了一种新型的天线结构形式。在进行天线结构设计时将口径相同的三副天线在收拢状态时重叠在一起,这样就使天线具有了较高的收纳比,在满足卫星发射时火箭整流罩空间的要求下可以放置更多的天线;当卫星入轨后天线解锁展开,形成在轨使用状态,即形成各自独立的三副天线。当天线需要在轨调整指向时,还可以通过天线展开机构进行高精度的指向调整。通过对天线结构进行设计优化,采用了通过三个共用压紧座和各自天线一个独立压紧座的天线压紧方式,此种结构形式相对于以往同类天线的结构形式,减少了压紧座的个数,压紧座个数的减小既可以减轻天线结构的重量,又可以提高天线的展开可靠度。通过合理的压紧座连接件的设计及天线背筋的结构优化,提高了天线的刚度,使天线收拢状态及展开状态的刚度均满足卫星对天线刚度的要求;计算得到了天线各组件在卫星发射载荷下的应力水平,对比各组件所选材料的许用强度,得出了天线结构能够承受卫星发射时产生的动力载荷的结论。分析了天线各个部件的热变形情况,提出了天线各个组件较优的碳纤维单向带的层数、铺层角度、铺层顺序等重要参数,使天线各个组件的热变形量减小到了最小;分析了天线在在轨温度工况下的热变形情况,天线在轨热变形引起的型面RMS值最大为0.14mm,很好的满足了天线使用对天线热变形的要求。设计了一种高精度的天线展开机构,此机构既能满足天线展开到位的精度要求,又能满足天线在轨指向调整的精度要求。同时对天线在轨展开过程进行了详细的设计,得出了一种较优的天线展开步骤。