鉴于前一节的考虑，ION选择了一个线极化的天线。在众多类型的线极化天线中进行选择的主要的考虑因素是辐射图。由于姿态控制系统存在不确定性，要在卫星不稳定的情况下进行通信，高全向图是一个可取的方案。一种最简单的近似全向设计是采用一个半波中心馈电线性偶极子。在437 MHz下，天线部件小于20 cm，是立方星长度的2倍，简化了部署机制。半波偶极子天线理想的归一化辐射图如图19.24所示，图中也给出了描述该天线的公式。注意，该图只是一个二维剖面，三维图是围绕偶极子径向对称的。沿着偶极子天线分布的电压和电流如图19.25所示。馈点处的电流值最大，且在同方向移动，对于一个天线组件，这要求其在馈点处的电流需移相180°。
图19.24 半波线性偶极子辐射模式
图19.25 半波偶极子电流和电压分布
理论上，偶极子天线的最大的增益为2.15 dBi，且在垂直于偶极子轴的平面上是恒定的，该平面穿过偶极子天线的中点。ION的偶极子天线将会与天底面平行。为了计算指向损耗，存在两种情况。如果卫星处在翻滚状态，假设随着时间的推移辐射图变成了各向同性。因此，对于一个0 dB的总定向增益，指向损耗为-2.15 dB。如果卫星在天底方向（朝向地心）是稳定的，最差的情况是，天线指向图19.1中的三角形平面。离最大增益方向处的指向损耗角同样列在了图19.1的表中。为了确定指向损耗，在离最大增益处的角度相对应的角度下的辐射图下（即，90°的PL；注意，图19.24中θ的单位为弧度），求解公式。在10°仰角下，计算出的最大指向损耗为-9.41 dB，且如果卫星在天底方向是稳定的，指向损耗随仰角减小。(www.xing528.com)
卫星天线系统包含功率分配反相器IC（TeleTechDX22-27），是一个使用微带线的两层电路板机架IC以及钢材天线组件。该电路板的电介质是由Rogers公司的RT／Duriod6002PTEE包铜接地面复合材料（εr=2.94）构成。铜包层由制造商推荐，用于太空热环境。给定0.762 mm的介质厚度以及437.505 MHz的操作频率，使用CAD软件计算微带线宽度。计算出的宽度结果为1.9 mm。天线电路板的尺寸由其在卫星上的位置决定。反相器IC放置在连接点和天线组件的中间，到IC的馈点放置在与收发机距离最小的地方。天线组件被切成1／4波长（频率为437.505 MHz）的切片。它们仅使用焊料和环氧树脂来加固连接。
最后一步是把天线馈点连接到网络分析仪，并向下微调天线组件直到SWR表明匹配良好。使用精确的1／4波长组件得到73Ω5的辐射阻抗；这将会有0.15 dB的反射损耗。该反射损耗是可接受的，但是可以通过略微缩短天线组件加以改善。ION天线最终的VSR为1.04，这意味着有很好的匹配及可忽略不计的反射损耗。SWR与频率的关系，以及天线方向图的测试结果如图19.26所示。天线方向图是在最大增益面测试的，以测试卫星体可能对辐射图带来的影响。卫星体稍微扭曲成了原来统一的模式。
图19.26 ION天线测试结果
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