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随着现代通信技术的发展，人类社会已经全面进入信息化时代。2002年美国联邦通信委员会(FCC)将3.1-10.6 GHz频段划归超宽带(UWB)的民用领域，这给UWB高速率无线通信技术带来了无穷的发展机会。UWB技术在短距离高速无线通信、车载雷达、测距制导以及成像系统等领域的巨大应用潜力，在工业界和学术界得到了广泛的关注，引起了极大研究热情。 另一方面，太赫兹(THz)波在电磁波谱中所处的独特位置使其具有许多的优良特性，随着微电子技术和激光技术的深入发展，近年来学术界在THz辐射机理、检测和应用技术等方面不断取得突破，曾经的THz空白已经迅速转变为一个极具吸引力和创造性的研究领域，成为国际上优先发展的研究领域和争相抢占的科学技术制高点。THz技术的迅速发展正好适应了目前无线通信系统对于拓展频谱的迫切要求，使得THz通信系统的研究日益受到重视。 作为无线通信系统的一个重要组成部分，UWB天线和THz天线自然也就成为目前天线技术领域的研究热点和难点。日新月异的现代通信技术，往往要求天线具有工作频带宽，结构尺寸小，可集成性好以及便于和射频电路放在一起做整体优化设计等性能，如何同时实现这些目标，对天线工程师来说是一个需要深入研究的课题，对天线领域的发展既是机遇也是挑战。 本论文以超宽带天线、太赫兹天线的设计以及天线等效电路模型为研究对象，以实际工程应用为目标，设计并实现小型化、宽频带的UWB天线和THz天线，并研究其等效电路模型。本文从电磁场和电路的基本理论出发，根据目前已有的天线设计及建模的理论和实践基础，结合电磁场仿真软件和电路仿真软件等工具，设计并实现了多种UWB天线和THz天线，并对UWB天线和THz天线的等效电路模型进行了研究。本文的主要工作和创造性成果可以概括为: 1.对不同结构的天线等效电路模型进行了比较分析，提出了一种适用于宽带天线的等效电路模型结构，研究了宽带天线等效电路模型拓扑结构和元件参数提取方法，建立本文中UWB天线和THz天线的等效电路模型并进行了参数提取，模型的模拟结果与实验结果实现了较好吻合。本文提出的参数提取方法具有较强的宽带适用性、较高的精度、较好的收敛性以及简捷的参数提取流程，与传统模型相比，所提取的天线等效电路模型参数具有较强的物理意义，便于嵌入ADS等EDA仿真软件，并与天线后端的射频电路一起做仿真分析，有利于射频电路的整体优化。 2.对THz片上螺旋天线及THz平面印刷螺旋天线进行了设计和研究，给出了利用聚焦离子束(FIB)技术实现THz片上螺旋天线的设计思想和馈电方案，论述了采用微带和共面波导等平面传输线结构实现片上螺旋天线馈电的技术可行性，利用三维电磁场仿真软件进行天线设计，并基于FIB技术进行了样品流片，实现了片上三维太赫兹螺旋天线结构。 3.对THz片上喇叭天线、THz机械喇叭天线及THz平面印刷喇叭天线进行了设计和研究，研究了一种基于微电子机械系统(MEMS)的单片集成THz喇叭天线的设计思想和实现方法，并通过仿真验证了这种喇叭天线所具有的优良性能。 4.对多种结构的平面印刷UWB天线进行了设计和研究，并在设计UWB天线的过程中，对利用多种缺陷微带结构(DMS)引入带阻滤波功能的原理做了详细的对比研究，讨论了将U形缝隙和H形缝隙这两种DMS嵌入馈电导线以引入带阻性能的计算方法和作用机制，并对结构参数进行了优化，设计实现了UWB带阻天线并进行测试，测试结果表明，设计的天线具有较好的带阻滤波功能。