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近年来随着物联网行业的快速崛起和发展,射频识别技术(RFID)在很多各式领域被应用到,比如电子收费系统,动物追踪以及汽车安全等领域。天线作为RFID系统中一个必不可少的设备,长期以来都是人们研究的热点。本论文主要对阅读器中的天线进行研究,研究目标为实现小型化、宽带化的阅读器天线。具体研究内容及成果如下,首先,微波RFID系统具有更长的读取距离以及更高的数据传输速率,且设计一款宽带多频同时具有圆极化辐射的天线成为天线设计中的难点,本论文以微波RFID应用频段2.45/5.8GHz为设计频段,设计了一款由共面波导(coplanar waveguide)馈电的双频宽带圆极化缝隙天线。为了实现圆极化,在传统矩形缝隙天线中引入非对称缝隙以及一个尾部为F形的贴片。此外,通过在地板上开T形槽,天线的轴比带宽可以得到扩展。在两个轴比带宽内,天线在主轴方向上(即+Z方向)呈现出左旋圆极化辐射特性。测试的阻抗带宽为2.02～3.10GHz,和4.57～6.88GHz。测试的两个轴比带宽分别为2.60～3.20GHz 和 4.85～6.0GHz。其次,针对UHF RFID系统在各国的许可频段不相同,本论文基于矩形缝隙天线的宽带工作的特点,设计了一款可以覆盖全球通用的UHF频段的圆极化阅读器天线。通过对天线多个工作模式的融合,达到了宽带化的目的,同时,通过在天线上加入合理的扰动结构,使得天线能够在宽带范围内实现圆极化辐射特性。整个天线的大小为100×100×1.6mm3,天线具有一个工作带宽,为0.79～1.38GHz,相对带宽为54.4%,轴比带宽为0.83～1.20GHz,该频段覆盖了全球UHF RFID的工作频段,并且在其工作频带内增益保持3.80dBi左右。最后,为了达到小型化的目的,本论文通过一阶Minkowski分形结构的谐振环作为辐射单元来分别设计了两款工作在我国RFID许可频段920～925MHz频段内的天线,第一款天线针对谐振环天线馈电方式比较困难的问题,基于Babinet原理,以缝隙结构代替导体环,从而使天线只需要单层基板。通过在谐振环正交位置上馈入等幅且具有90°相位差的信号来实现圆极化。设计的天线圆极化波束宽度达到了 107°。增益达到1.70dBic。整个天线的尺寸为80×80×1.6mm3,相比同一工作频带内的传统微带天线,其尺寸得到有效减小。另一款天线为了克服缝隙环周围需要一定的地板宽度而造成天线不能得到进一步小型化的问题,直接采用了谐振环的形式,并通过耦合馈电的方式给谐振环馈电。天线为三层结构,两层基板中间的空气层有利于提高天线的增益,设计的天线圆极化波束宽度达到100°,增益在需求频带内在2.10dBic上下,整体尺寸为60×60×14.6mm3,得到了进一步的小型化。