双锥天线作为一种最具代表性的超宽带(UWB)天线,引起了人们的高度重视,双锥天线由于具有频带宽、增益高和方向性良好等特性,而被广泛应用于雷达系统、无线电监测、电磁兼容测试等领域。本文综述了双锥天线的发展历程和研究现状,设计并优化了三种双锥天线,具体做了如下工作:(1).对双锥天线的理论做了简单介绍,并用ANSOFTHFSS 15.0版软件仿真了一款对称双锥天线,它的工作频率段为3.1GHHz-10.6GGHz,在此频段内,电压驻波比(VSWR)小于2,回波损耗值(S11)小于-10dB,能够满足通信系统对天线的基本要求。然后归纳了非对称双锥天线的类型,在对称双锥天线的基础上,对影响双锥天线性能的4个重要参量进行分类讨论,即分别改变这4个参量,建立相对应的模型,仿真计算,通过实验数据来分析它们对双锥天线性能的影响。经过多次实验,最终得到了一款综合性能更好的非对称双锥天线,工作频率在3.1GHz-10.6GHz内,电压驻波比(VSWR)小于1.8,回波损耗(S11)小于-11dB,方向性良好,它的综合性能较对称双锥结构更优良。(2).用HFSS软件仿真了一款带磁偶极子的双锥天线,工作频率段为200MHz-985MHz,对比加磁偶极子前后,仿真计算所得的结果可知,磁偶极子对天线的电压驻波比(VVSR)、回波损耗(S11)有很好的改良作用。再将上文得到的综合性能较好的非对称双锥天线加以改进,通过加载磁偶极子电路,并进行建模仿真,最终得到了综合性能更为优良的电磁偶极子双锥天线,这款电磁偶极子双锥天线在3.1GHz-10.6GHz的频段内,电压驻波比(VWRS)小于1.5,回波损耗(S11)小于-14dB,并且具备了良好的方向性能,实验结果表明,加载磁偶极子电路以后,双锥天线的电压驻波比(VSWR)和回波损耗(S11)得到了大幅度的改善。(3).用HFSS软件仿真了双锥天线组成阵列后的模型。首先选定合适的半锥角,利用经验公式估算了双锥天线母线的长度范围,建立模型,再通过仿真计算,并进行多次优化,得到了工作频率段为960MHHz-1215MHz的双锥天线阵元,最后将该阵元组成阵列,最终获得增益更强,方向性能更好的双锥天线阵列。