随着射频身份识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)的发展,出现了一种仅工作于短距离(<10cm)的保密通信技术,即近场通信技术(NFC,Near Field Communication)。近场通信系统仅工作于天线近场辐射区,通过天线近场区磁耦合完成信号的传输。本文所研究的天线基板材料正是应用于这一类工作于近场区的通信天线,称之为近场天线。随着近场通信技术的推广应用,近场通信系统逐步集成于智能手机、智能手表、音响、路由器等电子设备当中。而电子设备当中大量的电路板、电池等金属环境,将极大抵消近场天线产生的磁场信号,所以近场天线集成于电子设备中必须使用磁性天线基板,以屏蔽金属环境的干扰。那么本文就从近场天线基板材料特性入手,研究基板主要参数对近场天线的影响规律。结合近场天线工作原理,研究近场天线仿真及实测方法,并进一步研究近场天线小型化、低成本的设计方法。并根据智能设备发展趋势,研究了金属外壳下近场天线设计方法。所以本文主要研究内容及创新点包括以下几个方面:1.研究磁性基板主要参数对近场天线阻抗特性的影响从近场天线失效原理出发,确定基板厚度及电磁参数对近场天线阻抗性能的影响规律。并结合磁性材料磁谱规律,确定基板合理的磁参数范围,使近场天线阻抗设计有据可循。工程应用中,基板磁导率批量稳定性对设备近场通信功能有较大影响。本文通过基板电磁参数规律性研究,研究了基板批量稳定性测试方法。2.研究了针对于近场天线的仿真及测试方法近场天线不同于典型意义上的天线,并不以匹配状态、辐射方向图、天线效率等指标作为评判。所以近场天线设计评价标准及天线的实际测试方法并不完善。针对这一现状,本文根据近场天线工作原理,完善了近场天线仿真测试方法,为近场天线设计、测试提供了验证方法。3.研究了近场天线小型化、低成本设计方法近场天线由于面积大、需要配合磁性基板使用等问题,造成近场天线成本较高,所以近场天线的小型化和低成本一直是该领域的研究重点。小型化方面,本文研究了单边辐射近场天线设计方法,实现近场天线面积在单一维度上大幅缩减,使天线面积下降超过60%以上,并保持天线具有较好通信性能。低成本方面,本文研究了分布式基板近场天线设计方法,在天线面积不变的情况下,大幅度降低天线基板使用面积,从而降低天线成本,并通过天线结构设计提高近场天线性能。4.金属外壳设备中的近场天线设计方法金属外壳的使用提高了设备寿命及美观程度,但对设备中的近场天线设计提出了挑战。本文通过对金属外壳手机结构分析,研究了共用净空近场天线设计方法,实现金属外壳设备近场通信系统集成。