无线通信、现代雷达、射电天文、电子对抗等领域电子设备的持续升级和逐渐多功能化给天线提出了越来越高的要求,小型化的超宽频带天线已成为当前国内外天线领域的重要研究课题之一。本文对平面螺旋天线和Vivaldi天线这两种超宽带天线的小型化技术进行了深入研究,并分别设计了小型化、超宽带平面螺旋天线和Vivaldi天线。具体内容与工作如下:1.在对平面螺旋天线小型化技术进行了深入研究的基础上,设计了一款工作带宽为2¹8GHz的小型化平面螺旋天线。选择具有自互补特性的传统阿基米德螺旋天线作为辐射单元,由于其尺寸过大不能满足技术指标要求,通过在其螺旋臂上进行电阻加载减小天线径向尺寸。而作为馈电结构的指数渐变巴伦初始长度为λ_max/2,造成了天线剖面过高的问题,将其长度减小至λ_max/4左右并优化其他参数以达到降低剖面高度的目的。为了使天线具有单向辐射特性,设计了金属反射腔,并在腔内填充吸波材料保证了天线的超宽带特性。天线尺寸为39mm*39mm*32.2mm,径向面积相较于普通阿基米德螺旋天线缩减了约42%,工作频带内驻波比均小于2.5,方向图无裂瓣,增益为-8.2dB（2GHz）⁶dB（18GHz）。测试结果与仿真结果吻合度高。2.在对Vivaldi天线小型化技术进行了深入研究的基础上,设计了一款工作于2⁶GHz的小型化Vivaldi天线。以传统的Vivaldi天线为基础,研究了其关键参数对天线性能的影响,之后发现天线低频定向性较差,经分析得知这是由于天线电长度过小导致的,因此在天线金属辐射臂上添加波纹边缘结构以保证天线物理长度不变的情况下,增加了天线的有效长度,提高低频的定向性。天线尺寸为70mm*43.8mm*1mm,在小型化的基础上增益并没有明显的下降,且具有良好的阻抗特性和方向图特性。3.在2⁶GHzVivaldi天线的研究基础上又设计了一款工作于6¹8GHz的Vivaldi天线。此天线除了给金属辐射臂上添加波纹边缘结构以外,还给指数槽开口处增加了寄生贴片以进一步提高天线增益。天线尺寸为34mm*36.5mm*1mm,工作频带内具有良好的阻抗特性和辐射特性。4.设计了一款工作于2¹8GHz的双极化Vivaldi天线。将上述的两个不同的Vivaldi天线正交放置以形成双极化结构,其中一个天线工作在2⁶GHz,另外一个天线工作在6¹8GHz。双极化天线的三维尺寸为80mm*80mm*45mm（带地板）,工作频带内驻波均小于2.5,方向图特性良好,增益为6.05dB（2GHz）¹2.78dB（18GHz）。测试结果与仿真结果吻合度高。