现代无线通信系统遍布全球的每一个角落,和每个人息息相关,越来越多的信息依赖于无线传输,信息的时效性要求无线通信的速度越来越快,容量越来越大,同时频谱资源也变得越来越紧张。近些年来兴起的超宽带无线通信技术具有传输率高、安全性高、抗干扰性能强等特点,成为通信领域研究的焦点。同时,超宽带天线的设计作为限制超宽带通信系统发展的一个技术瓶颈,引起了越来越多的关注。超宽带天线由于工作频带极宽和传输信号的要求,有着不同于传统天线的参数性能,并且随着便携式超宽带通信设备的广泛应用,超宽带天线在保证较高的性能指标外,还需要减小体积。针对超宽带天线的应用,论文的研究工作主要分为两部分内容:1.研究了超宽带平面天线,并设计工作带宽覆盖3.1~10.6GHz的小型超宽带平面单极子天线。2.研究设计了一款具有三陷波特性的工作频带覆盖3.1~10.6GHz的超宽带陷波天线。首先以超宽带平面天线基本理论为基础,设计与仿真了两种具有超宽带特性的平面单极子天线,分别采用微带线馈电方式和共面波导馈电方式,其中两者的馈电线都采用了线性渐变式结构。仿真结果表明,这两种天线阻抗性能极好,辐射特性良好,同时在工作频带内具有良好的一致性,它们都可用于超宽带无线通信系统中。接着针对现在通信环境的复杂性,为减小超宽带通信系统与其他通信系统之间的相互干扰,设计了一款具有三个陷波带宽的超宽带天线。天线采用缝隙耦合和加载枝节滤波器的方式,形成覆盖WiMax(3.3-3.6GHz)、WLAN的5G(5.15-5.825GHz)和X波段的上行频段(7.9-8.4GHz)三个频段的陷波。仿真结果表明,天线在工作频带内辐射特性良好,具有全向性,适合应用在超宽带通信系统中。最后对超宽带天线在体域网中的应用进行了解和研究。介绍了人体电磁环境和人体对电磁能量的吸收比(SAR值),并选取文章中的一个天线进行了在人体附近的辐射特性仿真,研究了体域网中超宽带天线的辐射特性。