随着通信技术的发展,超宽带(Ultra-Wideband,UWB)通信技术以其较强抗干扰性、较快传输速率、超宽带宽、较高多径分辨率和较低电能消耗等,与其他无线通信技术相比所具有的明显优势,使得UWB通信技术不管在军事领域还是在商业领域都具有非常广泛的应用前景。而作为UWB通信系统的核心器件——UWB天线,在UWB技术的应用中起着非常重要的作用,而且关系着UWB系统的性能。不过在UWB(3.1～10.6GHz)系统频带内存在其他窄带通信系统,比如无线城域网(WiMAX)、无线局域网(WLAN)、5G通信频段、卫星X波段以及国际电信联盟频段(ITU)等。为了避免窄带通信系统与UWB通信系统互相干扰,需要设计对这些窄带通信系统具有抑制作用的UWB天线,即多陷波超宽带天线。首先本文对UWB通信系统和UWB天线的相关定义进行了阐述,并对UWB天线的发展状况、目前国内外学者的研究现状作了初步分析。然后对天线的一些重要的性能参数的定义,包括:电路参数(输入阻抗、工作带宽、回波损耗和电压驻波比等),辐射参数(远场方向图、方向性和增益、辐射效率、天线极化和群时延等)做了简要介绍,并对天线的研究方法做了进一步分析,之后,总结了UWB天线目前的研究方向及设计难点。最后针对超宽带多陷波天线,本文做了以下三部分的研究工作:(1)以紧凑型平板UWB天线为基础,在充分研究了 UWB天线的结构之后,设计了紧凑型缝隙结构的UWB天线,然后又设计了基于共面波导缝隙结构的超宽带多陷波天线原型,并验证了在共面波导馈电结构下天线可以做到更加紧凑的效果。(2)对现阶段的陷波特性进行深入研究,为了避免UWB通信系统与WLAN、WiMAX、5G、卫星X波段以及ITU等窄带通信系统之间的干扰,以UWB天线原型为基础,分别设计了三个宽带单陷波超宽带天线。(3)考虑对UWB通信频段内的WLAN、WiMAX、5G、卫星X波段以及ITU等这些窄带通信系统的抑制,在宽带单陷波的基础上,分别设计了宽带双陷波的超宽带天线和宽带三陷波超宽带天线。