鞭天线(线天线)在短波通信中的应用越来越多,宽带小型化也是其必然发展趋势。本文以时域有限差分法(finite-difference time-domain,FDTD)为基础,研究设计了宽带小型化的高性能鞭天线。重点研究了细线近似模型的线天线,引入等效电压源,利用FDTD和遗传算法(Genetic Algorithm,GA)联合仿真技术优化设计了加载天线、以及匹配网络等。本文在设计天线时,兼顾增益、带宽、效率,利用遗传算法优化出高性能的天线,对线天线作了若干研究分析,具体工作如下:1.从电磁场基本原理出发,对麦克斯韦旋度方程进行差分,使用极坐标下的FDTD对天线进行编程仿真,利用了半解析半数值的细线近似方法对计算区域进行网格划分,提高计算效率,引入等效电压源,减少计算空间,然后加入集总元件的FDTD格式,最后实现FDTD仿真。利用此方法研究分析了加载电阻线天线和加载电容线天线。2.利用综合技术,同时引入加载和匹配网络,然后根据GA的特性,实行FDTD和GA的联合仿真,优化加载元件值和加载位置等参数。虽然集总加载一定程度上改善了天线辐射情况,但是不能很好地展开带宽,考虑带宽、效率等因素,对匹配网络进行了优化。最后优化设计出了一副高性能的宽带小型化鞭天线。