本发明属于雷达技术领域，具体涉及一种低纬高频相干散射雷达天线系统，旨在解决低纬高频相干散射雷达建设中缺少一种占地较小、结构简单、建设运行成本低、探测信号质量高的天线系统的问题。本系统包括：东向主阵、东向辅阵、西向主阵、西向辅阵和雷达主机；东向主阵与西向主阵、西向辅阵与东向辅阵背向平行间隔设置；东向主阵与西向辅阵对向设置；东向的天线阵列与西向的天线阵列共用雷达主机；东西主阵和东向辅阵用于东向探测；西向主阵和西向辅阵用于西向探测；通过天线切换开关来切换探测模式。本发明实现了对低纬和赤道地区电离层不均匀体大范围远距离探测，解决了低纬高频雷达天线场地需求大、天线阵前后比要求高、探测信号质量低的问题。