超宽带(Ultra Wide Band,UWB)技术被商用以来,其近距离传输的优势逐渐被发掘,超宽带通信一跃成为研究的热门方向。早期对超宽带天线的研究主要是通过改变馈电方式,如同轴馈电超宽带天线、共面波导(Co-Planar Waveguide,CPW)馈电超宽带天线、微带超宽带天线等。分形理论的不断丰富,为超宽带天线的设计提供了新思路,通过采用不同的分形结构作为天线的辐射体,可获得各种所需类型的超宽带天线,故对分形超宽带天线的研究是一个极具价值的研究方向。本文详细介绍了分形及超宽带等关键技术,并对现阶段分形超宽带天线的研究进展进行分析。在学习了分形超宽带相关理论的基础上,设计了两款CPW馈电的分形超宽带天线。第一款天线是基于现有的3/2Curve分形结构,采用多阶分形等技术,拓展天线带宽并实现超宽带,并采用开槽技术对天线进行优化,改善天线性能。第二款天线是基于一种新型正六边形嵌套分形结构设计的,通过正六边形嵌套叠加,增加天线结构的复杂性,改变天线上电流流动路径,进而实现天线小型化,并分析了天线维数对天线性能的影响,确定目标天线的结构。本文在设计天线的过程中,首先分析了所采用的分形结构并明确天线设计思路;然后在HFSS 13.0中对天线进行建模,并对一些重要参数进行优化分析,选择各参数合适的取值;最后按照参数取值对天线的带宽、方向性、增益等参数进行仿真。所设计的第一款天线尺寸为48×30×1.6mm~3,带宽为2.9～13.5GHz,相对带宽达到了129.3%,天线在规定的超宽带带宽范围内增益均大于0d Bi,且天线具有良好的方向性。第二款天线尺寸为20×23×1.6mm~3,带宽为2.7～10.6GHz,相对带宽为118.8%,带宽范围内增益为1.8～7.8d Bi,且天线具有近乎全向的辐射模式。本文还对所设计的两款天线进行实物制作,采用AV3672D矢量网络分析仪和微波暗室对天线带宽、增益、方向图进行测试,并将测试结果与仿真的结果进行对比,两者基本吻合,验证了本文所设计天线的正确性和应用价值。