射频识别(Radio Frequency Identification, RFID)是一种通过无线电波来进行自动识别的技术,是一项可应用到全部波段的新发展领域。标签天线作为RFID系统的重要组成部分,对标签天线的进一步研究及性能的优化是目前研究中的重要问题,而对尺寸的进一步研究是其中的难点。要想能更广泛地应用到各行各业中,抗金属的相关技术也需要更多的分析。本文的研究都是基于超高频段的RFID标签天线进行设计分析的。在课题背景及国内外的研究现状基础上,本文首先介绍了RFID系统的一些基础理论,包括RFID系统的组成、工作过程及标签天线的基本知识。然后对基本振子的辐射性能进行研究并对天线的一些性能参数做了介绍。对本文中所使用的重要电磁仿真软件HFSS进行了介绍。重点分析了相关的匹配理论,包括阅读距离、匹配方式等。基于以上基础知识及要点的分析,本文提出了两款小型化的标签天线设计。一款为基于弯折线结构优化的小型化标签天线。该天线的尺寸仅为19mmx30mmx1.5mm,增益达到了1.48dBi,辐射效率为88.8%。基于开口谐振环(Split Ring Resonator, SRR)结构的小型化标签天线的尺寸为24mmx25mmx1mm,仿真增益为0.43dBi,辐射效率达到了94%。这两款小型化的标签天线的阻抗匹配调节过程都用到了T匹配结构,其小尺寸和高增益在目前关于小型化结构的研究中都极具竞争力。同时,这两款设计都具有结构简单、造价低、易于制作加工等优点。最后,对第一款尺寸为19mm x30mm的天线进行了加工。利用矢量网络分析仪及专用测试探头对加工的天线进行了阻抗测试,对测试和仿真的结果进行分析讨论并画出它们的比较图形,证明了该小型化弯折线标签天线的实用性和可行性。最后,本文将金属环境对普通标签天线的影响进行了详细分析。结合T型匹配,提出一款采用倒F型结构的抗金属标签天线。该天线的尺寸仅为29mmx36mm,增益为-4.4dBi,在相关的研究中也占据了很大的优势。同时本文还分析了该天线的性能及其输入阻抗随结构中敏感参数的变化情况。