大功率超宽带辐射源、高功率超宽带（UWB）脉冲辐射系统因其从商用到军用的各种应用而受到越来越多的关注。一般来说,辐射脉冲的上升沿为几百皮秒,且其脉宽只有几纳秒。为了有效地向目标发射高峰值功率超宽带脉冲,天线必须具有以下特性:天线必须实现定向辐射、必须在很宽的带宽上实现匹配（反射系数小于-10d B）、必须是低色散的,以辐射离散波。此外,天线的设计的另一个重要标准是它的尺寸,小尺寸天线有利于组成天线阵。并且天线小型化亦可避免组阵时辐射空间中脉冲的对消现象。最后天线必须具有很强的耐高压特性以防止放电损坏天线系统。本文利用电偶极子和磁偶极子的在近场储能分别呈现容性和感性的原理设计出一款高峰值功率的紧凑型电磁偶极子组合天线。并在此基础上对其进行改进,使得天线体积更小。最后以前文设计的天线为单元天线设计了时域天线阵列。论文的主要内容如下。首先本文简要分析了高峰值功率辐射的研究背景与意义。通过对比几种天线的优劣势以后,选择了电磁偶极子组合天线作为设计高峰值功率超宽带天线作为基础模型。还对电偶极子、磁偶极子和涉及到的超宽带技术进行了简单介绍。之后本文设计了两款天线,其峰值功率容量≥1.42MW。在文中,对电磁偶极子组合天线中的电偶极子形状,磁偶极子的布置方式,还有馈电设计都进行了讨论。它们物理尺寸分别为400mm×235mm×345mm、263mm×93mm×286mm,带宽分别为0.151-2.82GHz（17.68:1）、0.22-3.27GHz（13.86:1）,其时域方向图在E面和H面的0.707波瓣宽度都不超过±60°,且其前后比分别为9.63d B、10.21d B。两款天线都实现了高峰值功率的定向辐射和低背向辐射水平并且都有较好的低频辐射水平。设计完成后,文中讨论了时域天线阵列的相关理论体系,并使用第一款设计了时域天线阵列,该阵列的合成效率较高,经过测试其波形保真度也比较高。最后,对设计出的电磁偶极子组合天线及时域阵列的优缺点进行分析总结,提出了设计中的遗憾和后续工作的改进建议,并展望了高峰值功率超宽带天线的前景。