超宽带电磁波在空气中的传播特性前人已作过许多工作，也有比较系统的理论，但其散射特性以及在介质中的衰减特性尚无人问津。本文的研究是国家自然科学基金“城市灾害救助的超宽带电磁探测方法研究”(No．40374027)项目的一部分工作。为了解决生命救护难题，填补我国这一领域的空白，本文开展了一系列关于在介质中的超宽带电磁波的传播特性研究，主要工作是研究分析超宽带电磁波波场特征、衰减特性及散射特性。通过对数学物理方程的计算和计算机模拟，研究了超宽带电磁波的传播特性，分析了超宽带电磁波在不同介质中的衰减及散射特性，完成了超宽带电磁波的时域波场分析、波场衰减特性分析，波场散射特性分析，并将其与普通宽带及窄带电磁波进行对比，得出超宽带电磁脉冲作为该基金项目辐射源是合适和有利的。本文的特色之处是所有模拟均使用的是数学物理方程的解析解而非一般常见的数值解。本文围绕着超宽带电磁场辐射传播特性研究，从理论与模拟技术探讨了超宽带电磁场辐射理论、能流密度、与辐射器口径的关系以及在不同介质中的衰减特性及特定目标体的散射情况等问题，主要包括以下内容：1．介绍了超宽带电磁脉冲信号的定义并对该定义进行分析，给定超宽带电磁波的标准激励脉冲信号源，研究了超宽带TEM天线口径辐射场轴线上任意一点的电磁场强度与口径大小及激励脉冲的关系。2．利用Maxwell方程的位函数解探讨了一般均匀圆电流分布的辐射场及能量流动规律。3．研究了介质中超宽带电磁波的衰减特性，定义了超宽带电磁波穿透深度的概念，对具有相同主频的宽带、窄带及超宽带电磁波的穿透能力进行了比较。4．基于应用的要求，分析了介质中及穿墙探测中理想导体对超宽带电磁波的散射特性。5．本文所有计算结果均为解析解，使用Matlab软件进行模拟，并且将所有结果都与数值模拟进行了对比。模拟结果证明了计算结果的正确性与可靠性，从而证明了该项目的可行性。