近年来随着超宽带(UWB)无线技术开始民用化,超宽带技术以其高数据速率、低系统成本和抗多径效应等一般窄带系统无法比拟的优点成为最具竞争力和发展前景的技术之一。作为有效完成极窄时域脉冲信号辐射和接收的关键性部件,UWB天线的性能直接制约着整个UWB系统的性能,这使天线设计成为系统设计的挑战之一。但超宽带天线的设计却是一个困难的任务,因为除了要保证天线在频域上有很宽的阻抗带宽,稳定的方向图,较高的增益之外,同时,在时域上还要求天线能保证对发射波形的保真度。本论文正是研究适合现代超宽带脉冲无线电系统的超宽带天线,除对所有设计的天线进行频域特性的分析研究外,还对其时域特性进行了研究。本论文第一章简单介绍了本文的研究背景,超宽带技术,以及描述天线性能的几个重要参数。并对超宽带天线的定义、发展历史、特殊性、研究方法以及时域特性做了较为细致的介绍与研究。最后,简要介绍了本论文的主要工作。第二章讲述了超宽带平面槽天线的设计。本章中作者通过大量的阅读文献对超宽带平面槽天线的发展情况进行了总结,并介绍了几个最新出现的超宽带平面槽天线。然后,综合运用扇形、杈形辐射结构以及尖锐顶点处加圆角等方法,设计出了两个新颖的超宽带平面槽天线。这两个天线均获得了较目前文献中已出现的大多数超宽带平面槽天线更宽的工作带宽。第三章讲述了超宽带平面单极天线的设计。本章中作者设计了三个新颖的超宽带平面单极天线。通过综合利用作者所提出的半椭圆形渐变馈电结构,以及文献中出现过的缺陷地结构、尖锐顶点处导圆角等方法,使得其中一个超宽带平面单极天线,获得了较目前文献中已出现的大多数超宽带平面单极天线更宽的工作带宽。第四章讲述了具有带阻性能的平面超宽带天线的设计。为了避免UWB系统的频段与其它通信频段(如WLAN、WiMax)之间存在互相串扰问题,近年来具有带阻性质的UWB天线也获得了广泛的研究。本章中作者介绍了几个超宽带带阻天线,总结了超宽带带阻天线的设计方法,并详细介绍了作者设计的两个创新性结构的超宽带带阻天线。其中一个天线的阻带数目达到了四个,是目前已有文献中获得阻带数目最多的。第五章总结了本论文的主要工作和创新点以及对未来工作的展望。