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美国联邦通信委员会（FCC）于2002年2月批准超宽带（UWB）系统的商用频段频为3.1-10.6GHz。超宽带系统由于其高的数据传输速率、大的信息容量、低功耗等优点吸引了学术界和工业界的广泛关注。同在传统的窄带无线通信系统相同，天线在超宽带系统中也扮演中重要的角色。在FCC规定的频段内还存在着一些窄带通信系统，如工作在3.4-3.69GHz的WiMAX系统和工作在5.15-5.35，5.725-5.825GHz的WLAN系统，为了避免UWB通信系统和这些窄带通信系统之间的干扰，所设计的UWB天线应在这些频段具有陷波特性。伴随着移动互联网的兴起和迅速发展，移动设备不仅要能传输传统的语音数据，还要能传输图像和视频数据，这使得原本就有限的频谱资源变得更加紧张。为了更有效的利用有限的频谱资源，具有多输入多输出（MIMO）特性的天线是未来的发展方向之一。本文以新型平面UWB天线为研究对象，进行理论分析、仿真优化设计和实际测试，所做的主要工作为：（1）介绍了超宽带的定义和发展历史以及超宽带所具有的优势；对超宽带天线的发展过程、研究现状和常见的超宽带天线进行了综述；阐述了超宽带天线设计相关的一些问题。（2）对各种已有的陷波技术进行了总结，运用多种陷波技术设计了两款具有陷波特性的UWB天线。陷波天线#1通过在辐射贴片的恰当位置开槽使得基本超宽带天线单元在获得在2.52-3.66GHz带阻特性的同时产生了一个额外的2.4-2.484GHz蓝牙频段，可以应用于同时支持Bluetooth和UWB协议的设备中；通过在矩形辐射贴片底部两边去掉两个三角形可以有效的改善天线的高频特性，而在微带馈线下端的地面开槽可以增强馈线和辐射单元的匹配从而改善天线的性能；通过在微带馈线两边加上一对对称的矩形开槽谐振器可以在5.02-6.05GHz的WLAN频段产生阻带。陷波天线#2是在已设计的工作在3-12GHz的倒U形槽超宽带天线基础上进行陷波研究；通过在地面宽槽内引入一个支节可以在3.4-3.69GHz的WiMAX频段内实现阻带；通过在辐射贴片开C形槽成功将5-6GHzWLAN频段阻止。（3）设计了两款具有双极化特性的平面UWB天线。在总结前人研究工作的基础上创新的提出了一种等腰直角三角形槽结构用于双极化超宽带天线设计；通过设计新的结构，可以在保证天线满足性能指标的同时有效的减小天线的体积并提高端口的隔离度；给出了天线的详细设计过程，并对端口间的相关系数进行了讨论。在第一款天线的基础上进行了再次改进使得天线尺寸进一步减小同时性能得到提升。