本发明属于星载天线技术领域，公开了一种太空高刚度大机动桁架天线及其设计方法，基于国内外可展天线、可展伸展臂机构的国内外分析现状，确定可机动天线背架的结构，提出确定天线背架工作面的方法，确定适合可机动天线背架的可展开单元构型，设计天线背架整体构型；通过建立天线背架可展单元模块运动模型的方法，确定可展单元模块的运动学特性，以验证可展单元的可行性；同时，通过建立天线背架整体运动学模型的方法，分析天线背架整体展开过程，以验证天线背架的合理性；通过分析天线背架的动力学特性，确定了自由模态和约束模态，分析了结构材料和几何尺寸对天线背架固有频率的影响，确定了提高结构刚度和固有频率的影响。