随着信息化的不断进步与通信系统的不断发展，业界对通信频带的实践应用要求越来越高端化，超宽带已然成为非常热门的研究领域。而超宽带小型化天线处于同类研究中的核心，目前的超宽带天线几乎都是以平衡型为主，解决平衡型天线的馈电通路适用性问题只有依靠平衡-不平衡转换器来实现，即发挥巴伦的转换作用。巴伦作为天线系统的一部分，其小型化的研究成为国内外探讨的话题。本文借鉴天线小型化的基本思想，设计了分别用于双臂天线和四臂天线的小型化巴伦，达到了很好的效果。本文从特殊行业中对超宽带天线小型化和超宽带巴伦小型化需求必要性的相关研究背景入手，简单分析了超宽带天线的发展、特点和分类等，之后又介绍了超宽带天线的宽带化和小型化方法；分类陈述当前各类巴伦发展现状和各模型优缺点；在介绍超宽带阻抗匹配原理和宽带移相器原理基础上，重点展开了超宽带小型化巴伦设计的研究：首先在平面微带线的基础上设计了一种指数渐变巴伦，通过CST软件的仿真分析，证明其性能优于直线渐变结构。其次基于该结构加入螺旋化思想，将平面型指数渐变巴伦设计为单螺旋指数渐变巴伦。在满足带宽不变的前提下，使总体尺寸相比于平面型指数渐变巴伦小很多。最后考虑到单螺旋指数渐变巴伦只能直接用于双臂超宽带天线馈电的问题，当在完成对四臂超宽带天线馈电时，需要增加一组单螺旋指数渐变巴伦，将两个单螺旋指数渐变巴伦互相嵌入，使各自平衡端正对，并反向旋转于同一平面内，从而以类似于双臂螺旋天线的旋转方式完成设计。所设计的超宽带小型化巴伦能满足较宽的带宽要求，而且整体呈扁圆柱体，可以与螺旋天线并行放置，并且是圆柱体中心接天线，馈电连接方便可行，占用空间小，应用前景广泛。