自2002年美国联邦通信委员会机构允许3.1-10.6 GHz频段投入商用后,超宽带技术以其高传输速度、大通信带宽及强抗干扰性等优点被广泛应用于通信、雷达探测等领域。天线作为发射和接收电磁波的前端组件,是无线接入设备中不可或缺的关键要素,其设计的好坏直接决定了产品的性能水平。随着无线终端产品功能增加,集成度与智能化不断提高,天线设计所面临的条件愈发苛刻,针对不同应用环境往往需要进行差异化设计。本文结合城市短距离通信实际需求,综合考虑通信系统实际应用环境、工程实施条件、天线结构和馈电方式等因素,深入开展了新型超宽带平面渐变槽天线和小型化双陷波天线的设计及应用,主要工作如下:（1）基于渐变槽类型天线的原理研究,设计了一种共面波导转共面带线馈电结构的指数渐变槽天线,然后在天线末端采用反螺旋曲线结构实现了较好的超宽带特性,在此基础上通过在反螺旋结构末段加载电阻,进一步扩展了低频工作带宽及改善了天线的时域辐射特性。通过对天线设计中关键参数的分析、天线群时延和时域辐射特性的研究及后续的加工测试,证明了该渐变槽天线设计的有效性。（2）设计了一种性能优越且结构简单的小型化超宽带天线,该天线以共面波导馈电的矩形贴片天线为基础,通过在贴片与地板间引入渐变结构和改变辐射贴片形状,有效地改善了天线的输入阻抗特性,拓宽了天线带宽,并通过理论分析和结构参数优化,设计出一种在2.8～10 GHz频带内具有较好全向辐射能力的小型化类叶片结构超宽带天线。（3）在设计的类叶片结构超宽带天线基础上提出了一种具有双陷波特性的小型化天线,通过在类叶片结构辐射体上加载两个不同长度的半方形槽实现了3.06～3.83 GHz和5.05～5.96 GHz的双陷波功能,有效避免了与Wi MAX和WLAN系统的冲突。此外,对所设计的天线进行了实际测试和分析,并对其共形特性与传输性能进行了研究。仿真与测试结果表明该紧凑型天线在除去陷波频段外的2.8～10 GHz内均具有良好的阻抗匹配、全向辐射特性和较高的增益。