天线在现代通信系统中的作用不可或缺,许多通信设备均需具备能在较宽频带内工作的特性,而所有无线通信系统都依靠天线作为无线电波的收发装置,因此,扩展天线的工作频带己成为当代天线研究中的一大关键主题。随着通信技术的发展,无线通信系统的应用越来越广泛。同时,对传统的电磁场与电路理论也提出了新的挑战。人们己经开始探索用新的理论来解决所面临的新问题,如时域瞬态电磁学、超宽带电磁学、计算电磁学、概率理论等。本文的主要工作就是围绕天线展开。本文针对“宽带定向天线的研究和仿真”课题,对宽带定向天线的发展历史,宽带定向天线的分类,宽带定向天线的原理和宽带定向天线的设计、宽带定向天线系统做了较为细致的研究。根据宽带定向天线的指标要求,在圆片单极天线的基础上,结合国内外宽带定向天线的发展现状和实际应用情况,对宽带定向天线进行了优化设计。本论文所研究的圆片单极天线是一种小型化、馈电简单的宽带定向天线。这种天线不仅具有较宽的阻抗带宽,还拥有稳定的相位中心。这使得圆片单极宽带定向天线可以不失真地收发时域短脉冲信号。所以该天线不仅适用于宽带通信中,还能够作为复杂多频工作系统的单一收发天线。最后根据设计结果以及对宽带定向天线的仿真分析,我们可以得到满意的性能指标,实现了宽带技术及方向要求,与理论分析吻合较好。