近年来，高功率超宽带脉冲技术受到世界各国的持续关注，得到了迅猛的发展，并广泛用于军事和民用领域当中。在军事领域，主要应用于超宽带脉冲冲击雷达、定向能武器和排除爆炸物等方面。而在民用领域，主要应用于地质探测、高强度电磁测试和生物医学等方面。因此，对于高功率超宽带脉冲辐射技术的研究具有重要的实际应用价值。　　高功率超宽带脉冲辐射系统主要分为两个部分——高功率脉冲源和高功率超宽带辐射天线。其中，高功率脉冲辐射天线不仅要求在超宽频带上保持很低反射系数和很高的增益水平，还需要具有定向辐射能力、很高的功率容量和很强的耐高压能力。基于以上特点，TEM喇叭天线和Valentine天线适合作为高功率超宽带脉冲的辐射天线。这两类天线都具有结构简单、定向辐射、增益高等优点。　　然而，两种天线的尺寸都较大，不利于调整和移动。传统TEM喇叭天线的反射较大，低频性能普遍较差，这不利于辐射能量集中于低频段的单脉冲。Valentine天线虽具有较低的反射，但其中高频段的增益相对较低。　　本文的研究重点是高功率超宽带脉冲辐射天线的设计。本文基于以上两种天线的特点，设计工作频带覆盖0.2～2GHz的高功率超宽带天线，用于辐射截止频率2GHz、峰值电压610kV的高斯脉冲。以TEM喇叭天线作为主体辐射部分，利用口径场辐射原理在工作频带内获得较高的增益;通过合理布置绝缘介质，使天线具有足够的耐高压能力;以Valentine天线的结构特点，降低天线的反射特性。　　此外，为更好的通过50Ω同轴波导对此类具有对称极板的TEM天线进行馈电，本文设计了同轴-双带线巴伦，使其具有超宽带、低反射和高功率容量的特点，并将其带入天线的优化过程，得到更加贴合实际的结果并给出结论。