对于目前无线通信中的天线使用情况来说,全向天线可用于实现水平方向上360°的全方位覆盖。在民用和军用的点对多点的通信环境中都有全向天线的使用例子,比如广播电视、射频识别、全向雷达、空间飞行器等。另一方面,由于无线通信的发展,通信环境变得更加复杂,所包含的通信协议也在增加,这就带来了对于天线的超宽带性能的要求,所以对于目前的全向天线来说,需要能同时满足超宽带以及带内稳定良好的全向辐射性能。本文针对超宽带全向天线的设计,一方面对Vivaldi天线所组成的两种拓扑结构的全向阵列展开研究;另一方面是对于传统的盘锥天线的学习和改进方案的研究。在Vivaldi阵列研究部分,本文首先提出了一种垂直极化的阵列形式,即通过使用八个Vivaldi单元在其H面组成圆阵来实现全向辐射的效果。在这部分,完成了H面波束宽度可调的Vivaldi单元以及最后阵列的仿真设计与测试工作,实现了超宽带内稳定的水平全向辐射功能。另一种结构是在天线的E面所组成的水平极化的全向辐射阵列,在这部分,仿真设计了一款16单元的Vivaldi连接阵,并完成了天线实物的加工与测试,随后对比分析了这类阵列与所提出的垂直极化阵列的各自优势。对于传统的超宽带全向辐射的盘锥天线来说,在本文中提出了一种套锥形式的盘锥天线,并完成了其仿真工作,相比原来的盘锥天线,该结构不仅有超宽的阻抗匹配带宽,而且实现了至少0.7GHz到2GHz频率范围内的水平方向上全向辐射性能的改善,主要为水平全向辐射增益的明显提高。