随着社会发展,火山地震等自然灾害以及资源环境问题正促使人类不断探索地表以下地球。而科技的发展让人类可以应用探地雷达等先进工具来进行地下探测。钻孔雷达由探地雷达发展而来,比地面工作探地雷达探测范围更加深广。钻孔雷达天线作为钻孔雷达电磁波的发射和接收器件,直接决定着钻孔雷达性能优劣。论文针对国内外钻孔雷达天线研究情况以及钻孔雷达天线研究难点设计了一对钻孔雷达天线,其中发射天线为全向天线,接收天线为定向天线。论文主要研究内容包括：1.钻孔雷达发展历史及现状,钻孔雷达天线国内外研究状况；2.钻孔雷达基本原理、电磁波传播特性、钻孔雷达系统工作频率选择,天线的技术指标及分析方法,特别讨论了天线的时域性能指标；3.钻孔雷达天线特点,尤其是超宽带特点,对加载这一超宽带实现方法进行了深入讨论,包括著名的Wu-King连续加载理论以及其局限性,离散加载的工程实现简易性优势,以辐射时域脉冲波形保真性及脉冲拖尾抑制为目标,设计了一个全向离散电阻加载偶极子天线；4.天线小型化技术,将介质加载与离散电阻加载方法结合设计了一个定向钻孔雷达天线,并且将设计的全向、定向天线组成收发系统进行联合仿真,印证了定向雷达系统原理；