La première partie de cette thèse porte sur l'étude, le dessin et la réalisation d'antennes ultra large bande (ULB). Ces dernières, appelées « Libellule », sont dédiées à des applications métrologie impulsionnelle et RADAR dans le domaine temporel. Les deux aériens réalisés équipent le dispositif PULSAR destiné à la détection de mines enfouies. Une seconde étude a été menée dans le but de créer un démonstrateur RADAR optoélectronique. L'objectif est de synchroniser parfaitement quatre antennes d'émission afin de réaliser la sommation des champs rayonnés dans l'axe. Quatre antennes, dérivées de la géométrie « Libellule » ont été conçues et réalisées dans le cadre de cette étude. La dernière partie de ce manuscrit aborde le thème des communications ULB. Deux antennes dédiées à un fonctionnement dans la bande 3.1 - 10.6 GHz sont présentées ; cette dernière étude a abouti à la réalisation d'un prototype qui a été testé et validé.