随着科学技术的进步,人类社会越来越趋于信息化和数字化,越来越多的电子设备进入人类的生活,而在电子设备给人们带来便利的同时,环境中的电磁辐射问题也愈发严重。电磁辐射不仅会影响人类的身体健康,同时也会对周围电子设备造成干扰甚至损坏。因此为了保护人体的健康以及周围环境不受电磁辐射危害,需要有简单及准确的测量仪器来监测电磁辐射以判断当前区域是否符合相关标准,电磁辐射监测设备的核心部件是电场探头,因此对电场探头的深入研究具有非常重要的理论意义和实际应用价值。本文针对超宽带电场探头的设计需求,在参考国内外相关研究的基础上,利用集总加载天线技术设计出了可在1～40GHz频段内监测电场强度的小型化超宽带电场探头。论文的主要工作内容有:(1)针对1～40GHz超宽带电场探头设计需求,本文基于电场探头基本结构,利用天线原理和阻抗加载技术,采用HFSS仿真软件分别建立了分布阻抗加载和集总阻抗加载超宽带电场探头天线模型,仿真分析了不同参数对电场探头宽带性能的影响。(2)本文根据仿真结果与现有电场探头结构模型,制作了多个集总电阻加载电场探头实物,并对制作的探头进行了实验测试,通过仿真与实验结果对比,分析了集总电阻和检波二极管各种参数对于电场探头性能的实际影响,结合仿真与实测所得结论,对电场探头结构和加载参数进行了优化。(3)基于优化结果,对集总电阻加载超宽带电场探头进行综合设计,仿真分析了探头馈电点位置对探头性能的影响,获得了较佳的馈电结构,并通过仿真获得性能较佳时电阻分布情况。根据仿真结果制作了电场探头实物,并利用标准探头法对设计所得电场探头进行了校准测试,测试结果表明:集总电阻加载的超宽带电场探头平坦度为±3dB以内,满足设计需求。本文所设计的集总电阻加载电场探头结构简单、易于制作且成本较低,在1～40GHz频段内频率响应的平坦度为±3dB以内,且在加载部分采用了工作温度范围较宽的贴片电阻,因此相较于分布加载电场探头,本文所设计的探头可使用温度范围更宽。