近年来,由于数据业务的推动,从10m到100m的短距离无线通信呈现出巨大的发展潜力。超宽带(UWB)技术以其高性能,低功耗,低成本等优点成为未来实现高速无线通信的主要竞争技术之一。UWB系统采用极短的脉冲信号来传送信息,信息被调制在这些脉冲的幅度,位置,极性或相位等参数上,对应所占用的带宽甚至高达几GHz。能够有效辐射时域短脉冲的天线是UWB研究的一个重要方面。本文首先介绍了一些常用的宽频带天线。这些天线往往存在着带宽不够宽,脉冲失真,辐射效率低等缺陷,不能满足辐射超宽带短脉冲应具备的要求。必须采取一定的措施对其进行改进。双圆锥天线具有良好的宽带特性,但在实际应用中,受锥体长度的限制,其终端的不连续性破坏了其宽带特性。本文介绍了无限长的双圆锥天线的工作原理,分析了不同锥角的有限长度单圆锥天线的宽带特性,总结了前人为改善圆锥天线的宽带特性所做的一些工作。在此基础上,本课题对圆锥天线进行改进,削弱天线终端与自由空间失配及天线与馈源连接处的不连续性所引起的反射,从而展宽其工作频段,使之在3.1GHz~10.6GHz的超宽带频段内的主要技术指标达到UWB系统的要求。并进一步将天线的结构优化到一个较小的尺寸,最终以盘锥天线的形式实现了超宽带天线。本文还用柱坐标系下的FDTD(时域有限差分)方法对天线的时域特性进行了分析,采用针对柱坐标空间设计的特殊的PML(完全匹配层)作为吸收边界条件;给出了天线辐射的近场分布图和远区场点的时域波形。