由于平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线具有超宽带、低剖面和圆极化等特性，是目前其它宽频带天线难以替代的，因此成为反辐射导引头、电子侦察等电子对抗设备中超宽带天线的主要形式。导引头天线是反辐射导弹中的一个重要部件，随着反辐射导弹的发展，导引头天线经历了从窄频带到宽频带再到超宽带的发展过程，而反辐射导弹的速度越来越快、射程越来越远、体积（弹径）越来越小，而射程远、速度快、体积小、RCS小、超宽带是未来反辐射导弹的发展趋势。在反辐射导引头天线的设计中，宽带化、小型化是目前的发展方向，尤其是在天线口径不变的前提下，向频带的低端扩展是天线设计的重点和难点。本文以设计未来反辐射导弹导引头天线新形式为研究背景，以研究工作在0.8～4.0GHz频段的超宽带螺旋天线小型化方法为目的，通过理论分析、设计仿真和实验的手段，得出实现超宽带螺旋天线小型化的新途径和新方法。　　本文采用时域有限差分(FDTD)法对超宽带平面螺旋天线进行数值分析，针对平面螺旋天线具有复杂曲线边界的特点，提出了D-FDTD共形网格技术与阻性间隙激励源技术相结合的方法，降低了采用阶梯近似法模拟曲线边界带来的计算误差，减少了仿真计算的时间，从而提高了对平面螺旋天线仿真计算的精度和速度；并对有介质板的情况进行了计算，得出了有限尺寸介质基板对天线性能的影响；利用FDTD算法在时域计算的优势，分析了螺旋天线的时域特性，为螺旋天线在瞬态场条件下的应用提供了参考依据。　　工作在宽频带的平面等角螺旋天线和阿基米德螺旋天线多为双臂平衡结构，当采用同轴线馈电时，就需要宽频带天线巴伦。本文在分析超宽带匹配原理的基础上，提出了一种超宽带双面微带线巴伦的小型化方法，设计了一种可用于双臂超宽带螺旋天线馈电的低剖面巴伦结构，仿真与实验结果有较好的吻合，并把这种巴伦应用于本文所研究的天线中。又设计了一种共面波导-共面带状线(Couplanar Waveguide-Couplanar Stripline，简称CPW-CPS)巴伦，提出了指数渐变形式的阻抗变换电路，这种巴伦有非常好的宽带特性和小型化特性，仿真与实验结果表明，这种巴伦也可以用于双臂超宽带螺旋天线的馈电。　　本文提出了一种始端为等角螺旋线、终端为阿基米德螺旋线的复合结构螺旋天线，增加了天线低频时的有效电长度，与相应频带宽度的阿基米德螺旋天线和等角螺旋天线的相比，口面面积分别减少15.4％和46%；还提出了一种天线臂为方波型曲折线形式的阿基米德螺旋天线，以延长天线臂的有效电长度，改善了天线的低频特性，从而达到小型化的目的，为了不影响天线的高频特性，在天线臂的终端采用曲折臂，始端与经典阿基米德螺旋天线相同，与相应频带宽度的阿基米德螺旋天线相比，口面面积减少27%；设计了一种具有空腔介质结构的微带阿基米德螺旋天线，有效减小了天线的厚度，提高了频带内的天线增益；本文还提出了一种终端加载慢波结构的阿基米德螺旋天线，增加了天线低频时的有效电长度，实验结果表明，这种方式可以拓宽低频端的频带宽度。　　随着高性能、低功耗的微电子机械(Micro-Electro-Mechanical Systems，简称 MEMS)开关技术的发展，使可重构天线的研究得以进一步深入。本文通过仿真的方法，详细分析了MEMS开关在微带电路中电磁特性，设计了一种极化可重构阿基米德方形螺旋天线，这种天线可以在一定方法的控制下，进行左旋圆极化和右旋圆极化两种极化方式间的切换，并提出了末端采用方波型曲折臂的方式来改善天线轴比特性的方法，仿真结果表明这种方法是可行的。　　本文以阿基米德螺旋天线和等角螺旋天线为基础，研究它们的改进形式，在保证天线主要性能不变甚至提高的前提下，减小天线的尺寸，从而达到小型化的目的。