随着我国航天事业的发展，现有的地基测控技术已经无法满足航天器测控的需求，天基中继测控是未来发展的方向。本文针对运载火箭天基中继遥测数据传输中的通信问题开展了研究。　　针对我国地球同步轨道数据中继卫星——天链一号01星的具体情况，分析计算了星箭之间的距离。根据分析建立了运载火箭天基遥测数据传输通信方案，提出了要提高传输信息速率，需要解决通信体制、信道传输特性和天线设计3个关键技术问题。　　建立了天基遥测通信体制仿真模型，仿真分析了FM、BPSK和QPSK三种通信体制在相同误码率下的抗噪声性能、传输码速率和发射功率，发现 BPSK和QPSK二种通信体制具有相同技术特性，其性能指标优于FM体制。在相同中频带宽下，采用QPSK比BPSK传输效率（频带利用率）高一倍。　　建立了天基遥测通信的链路模型,利用电磁波传输理论、大气物理模型以及经验公式等，对链路中存在的自由空间衰减、大气衰减、电离层衰减、降雨衰减、天线指向误差衰减、火焰衰减以及极化衰减进行了推导和分析。得出了传输码率的表达公式并对通信链路进行了计算。建立了星箭空间的坐标系转换公式，得出星箭空间的几何计算公式，计算了中继卫星和运载火箭弹道距离、星载天线指向角和箭载天线指向角，得到了箭载天线指向角的范围。　　根据箭载共形相控阵天线的性能要求，选择了合适的天线单元。设计了一种矩形平面阵天线结构，分析了它的优缺点。给出了天基遥测通信中合适的相控阵波束扫描方法，并进行了仿真实验，结果表明该方案天线指向角和增益均可满足通信系统设计的要求。