该文围绕超宽带天线设计的关键问题,即天线辐射特征与结构尺寸及激励脉冲之间的依赖关系,分别采用了口面场法、FDTD数值分析方法进行了分析.依据研究结果,设计了两种实际应用的超宽带高功率天线,经测试,天线性能满足应用要求.在C.E.Baum提出的脉冲口径辐射分析方法基础上,不采用远区近似条件,该文给出了阶跃脉冲激励口径的分析方法.揭示了不同空间位置上辐射电场脉冲幅值、脉冲持续时间与口径尺寸的关系,即空间任一观察点的辐射脉冲特性主要由口径的几何尺寸决定,辐射脉冲的幅值取决于以观察点在口径平面上投影点为圆心的同心圆被口径截取的最大圆弧长度,辐射脉冲的持续时间等于与口径相交的最大同心圆上的源点到场点的时延减去源点到场点的最小时延.用数值方法对口径脉冲天线的时域积分方程进行了求解,得到了在宽度为300ps~2000ps的高斯脉冲激励下,尺寸为0.1×0.1m<2>~5.0×5.0m<2>的常见矩形口径的辐射特性;获得了不同观察位置上辐射电场与激励脉冲及口径尺寸的关系.采用FDTD方法,对柳叶TEM天线、恒阻抗TEM喇叭天线及低频补偿TEM喇叭天线的反射特性、口面场分布、主轴辐射场特性、辐射场方向特性进行了分析,并对各自的特性进行了比较.设计了一种用于短电磁脉冲测量的TEM天线,重点研究了在缺乏已知短脉冲电场的情况下天线的接收性能测试方法,建立了一套带宽为2GHz的空间超宽带脉冲测量系统.研制了由阻抗渐变线、导电线框TEM喇叭馈源及抛物面组成的超宽带高功率天线系统.研制了一套车载栅板状高功率TEM喇叭天线,实现了高功率电磁脉冲工程应用.