具有广阔应用前景的UWB(Ultra-Wideband)无线通信系统是利用时域极短脉冲信号进行无线通信的，该脉冲信号在频域内可以覆盖极大的带宽。为了不失真的传输该脉冲信号，系统要求UWB系统的天线要拥有几个甚至十几个倍频程的阻抗带宽，同时还要具有稳定的相位中心。为此，本文对基于分形理论的微带UWB天线进行了设计和仿真研究。首先，介绍了UWB天线的发展近况，给出了天线性能参数的时域表达形式，并针对UWB信号的特性，对UWB天线辐射特性和接收特性进行了较深入的理论分析。其次，介绍了天线的常用分析方法：矩量法、有限元法和有限积分法。对上述数值方法的特点进行了比较分析，着重介绍了有限积分法的分析过程，并简要介绍了基于有限积分法开发的CST仿真软件系统。再次，通过分析分形天线的特点，研究了微带分形天线应用于超宽带天线的具体设计方法，并对其应用于UWB天线设计中的可能性进行了分析和论证。最后，针对UWB系统对天线的要求，在传统微带天线结构的基础上，运用分形的理论思想，对两种UWB微带天线进行了改进设计，并进行了仿真分析研究。仿真结果表明，改进后的天线具有超宽频带和稳定的相位中心，基本满足UWB无线通信系统的要求。