Die Dissertation stellt eine Methode zur Realisierung von dual-orthogonal, linear polarisierten Antennen für die UWB-Technik vor. Das Konzept basiert auf einer orthogonalen Anordnung zweier Antennenpaare, welche jeweils aus zwei differenziell gespeisten und symmetrisch angeordneten Antennen bestehen. Ein mathematischer Ansatz zur Modellierung der Abstrahlung ist hergeleitet und mittels Simulationen verifiziert. Die messtechnische Verifikation erfolgt mittels eines für diesen Zweck optimierten Strahlers, der in unterschiedlichen Konfigurationen in einem Array angeordnet ist. Die Messungen der Abstrahlcharakteristik der Antennenanordnung bestätigen die theoretischen Erwartungen. Die Methode bietet zahlreiche Vorteile, wie z.B. frequenzunabhängige Kreuzpolarisationsunterdrückung, Entkopplung der Speiseports für orthogonale Polarisationen, gleiche und frequenzunabhängige Lage des Phasenzentrums für beide Polarisationen, planare Ausführungsmöglichkeit. Die Grenzen der Methode und Voraussetzungen für die Realisierbarkeit sind untersucht und ausführlich beschrieben.

Im Weiteren sind Miniaturisierungskonzepte für die Antennen, die auf dem zuvor beschriebenen Prinzip basieren, dargestellt. Die vorgestellten Prototypen bieten sowohl eine omni- als auch biund uni-direktionale Abstrahlung. Dadurch können sie zu verschiedenen Zwecken eingesetzt und in unterschiedliche Umgebungen integriert werden. Dabei bleiben alle Vorteile des Grundkonzepts bestehen.

Für bestimmte Anwendungen ist eine hochdirektive Abstrahlung in orthogonalen Polarisationen erwünscht. Zu diesem Zweck ist eine Antennenarraytheorie angewendet. Die Realisierbarkeit einer solchen Antennengruppe ist anhand der Simulationen und Messungen eines Prototyps verifiziert. Desweiteren ist ein Amplituden-Monopuls-Antennenarray konzipiert, entworfen und vermessen worden, welches eine Diversität der Abstrahlcharakteristik bietet. Die Messungen zeigen, dass eine Erweiterung des Konzepts auf eine Antennengruppe keine negativen Einflüsse auf die Polarisationseigenschaften des gesamten Strahlers ausübt.

Die entworfenen Strahler können u.A. in der hochauflösenden, robusten und informationsreichen Sensorik angewendet werden. Ein Beispiel für eine solche Anwendung ist ein bildgebendes Radar, das in Rahmen dieser Arbeit samt Algorithmen ebenfalls vorgestellt ist. Die hohe Performance der Antennen ist durch eine Erstellung der zwei- und drei-dimensionalen Mikrowellen-Abbildung eines Szenarios verifiziert. Die Objekte wurden mit einer Auflösung im cm-Bereich und hoher Genauigkeit abgebildet. Dabei konnten einige Objekte nur mit Hilfe der Polarisationsdiversität, die von den vorgestellten Antennen bereitgestellt wird, detektiert werden. Die Arbeit wird mit Darlegung der Vorteile eines Radars mit einer Amplituden-Monopuls-Antennengruppe abgeschlossen. Die Ergebnisse zeigen, dass durch die Anwendung des Konzepts eine Ortung verschiedener Objekte in der Entfernungs- und Querrichtung mit hoher Auflösung und geringem Aufwand realisiert werden kann.