自从2002年美国联邦通信协会(FCC)将3.1-10.6 GHz频段划归民用以来,超宽带(UWB)系统成为了无线通信领域的研究热点。超宽带天线作为UWB通信系统中的一个重要组成部分,其特性的优劣直接影响到整个通信系统好坏,因此研究超宽带天线具有理论意义和实用价值。由于超宽带天线主要是应用于时域脉冲信号的发射和接收,所以研究超宽带天线的时域特性非常有意义。文中提出了一种研究超宽带天线时域特性的简化模型并验证了该模型的有效性,大大减少了仿真时间。另外还通过相关系数和脉冲宽度拉伸比两个参数来量化了超宽带天线的时域特性。通过观察天线表面的电流分布,将电流分布较少的部分去除并将剩下的部分弯曲折叠,并将低频时的电流路径延长,可以将天线的阻抗带宽往低频方向拓展,从而实现天线的小型化。利用该思路,文中设计了两个小型化的超宽带天线。由于UWB频段内还包括了WLAN与WiMAX等其他无线通信频段,所以有必要将UWB与这两个无线通信系统之间的干扰去除。通过在UWB频段内引入陷波,就可以实现这个功能。本文主要讨论了在共面波导馈电超宽带天线和超宽带缝隙天线结构中实现单陷波和双陷波功能的方法,主要是通过在辐射体和地板上开槽实现的,开槽的长度、宽度和位置都会对陷波产生影响,文中对此进行了详细的讨论。一般陷波只是在阻带内引入一个谐振频点,为了实现矩形度良好的陷波功能,文中还提出了两种实现方法:一个是带阻滤波器与UWB天线的集成,另一个是在期望阻带内实现多个陷波功能。它们都可以改善UWB陷波的特性,使其具有良好的矩形度和可调性。