超宽带技术近年来得到了广泛的研究和应用。作为超宽带系统的最前端，超宽带天线是其重要组成部分。超宽带天线已经广泛应用在电磁测量系统、电磁兼容测试系统、超宽带雷达等领域中。喇叭天线以其大带宽、良好的方向性、易于设计加工、高增益等特点，已经成为许多场合都可实际应用的超宽带天线，而TEM加脊喇叭天线相比于喇叭天线，其更易达到高带宽和小型化的目的，研究此类天线对于超宽带喇叭天线的发展是很有意义的。本课题以超宽带生命探测雷达项目为背景，对TEM加脊喇叭天线进行了研究，除了一般天线的频域特性分析外，还根据超宽带天线的要求，对其时域特性作了探讨。超宽带TEM加脊喇叭天线具有很大的带宽比、良好的结构稳定性、高增益以及时域特性保真度高等特点，适用于本项目的要求，也便于进一步组成天线阵列，以备项目的后续要求。首先，本文对TEM加脊喇叭天线的两种基本结构——脊波导和TEM喇叭天线进行了理论分析，给出了它们的特性阻抗，截止频率，辐射特性等参数，并对TEM喇叭天线中的传输模式做了初步分析，这对了解它的辐射特性有着指导作用。其次，根据理论分析设计了1-21GHz的TEM加脊喇叭天线并进行了仿真，而后针对其不足，提出了改善其特性的措施，并据此修改了之前天线的模型，得到了0.4-26GHz天线的优化设计模型，其在尺寸不变的情况下，最低频率减小了一半，而方向性仍能满足要求，同时保持良好的时域特性，最后实际加工了优化模型的天线，并对其进行了测量，对测量结果和仿真结果做了对比和分析，证明了优化设计的正确性。最后，根据之前的理论分析，研究设计了超宽带双极化四脊TEM喇叭天线，对其波导腔的结构进行了分析，并作了结构上的改进，仿真结果表明它对改善天线中高频段的反射特性有效，同时也具有良好的方向性。