随着高功率微波武器在通信、雷达、军事、计算机等领域的广泛应用，电磁界对宽带高功率天线的要求越来越高。因此也逐渐成为当前的研究热点。基于这一研究背景，本文利用频带展宽技术以及功率容量扩充技术对宽带高功率天线进行优化。首先，本文研究了Vivaldi天线，在原先平面结构的基础上，转换成异面结构并在边缘加上栅栏，使得电流集中在渐变槽附近。不论栅栏还是渐变所产生的辐射都具有端射性，从而拓展了低频段带宽，实现超宽带。异面结构在介质的隔离作用下提高了耐压特性。其次，为了设计更高功率容量的Vlasov天线，对单个单元和阵列形式分别进行研究。对不同参数进行分析优化，探讨了各参数对性能的影响。在宽带的基础之上，对功率容量进行分析，对不同输入功率下的场分布作出比较。经过优化功率容量达到了GW级。最后，我们设计了小型化的高功率天线以满足不同工程需求，采用包括梯形结构、折叠和短路针等技术措施。在解决带宽问题的同时兼顾到体积因素。与Vlasov天线一样，折叠天线采用同轴馈电，利用同轴波导中媒质的击穿场强，得到传输时的功率容量。根据输入电压的不同，分析不同场分布。本文对天线各项性能参数进行对比后，对天线结构优化。