射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）与传感技术是物联网的关键技术,其中,标签是射频识别与传感系统中必不可少的信息载体。与其他类型的标签相比,无源标签不含电池,因而成本低、结构简单且使用寿命长,但也存在功能有限等缺陷。因此,研究射频识别与传感系统的理论基础,探索无源标签的性能提升方法,实现不同应用场景下低成本、小型化、柔性的新型无源标签,对于射频识别技术的发展具有重要意义。本文分别从无源标签理论模型的研究、液体感知标签的设计、柔性无源标签的探索三个方面对新型无源标签开展研究。首先,针对基于高阻抗表面（High Impedance Surface,HIS）结构的无源无芯RFID标签,本论文提出并验证了一种紧凑且可扩展的物理模型。依据该物理模型,可推导出该标签的集总电路参数和雷达散射截面（Radar Cross Section,RCS）的解析公式。值得一提的是,集总参数及RCS的值直接依赖于标签本身的固有物理尺寸,这使得这些参数具备了物理意义。使用该方法和流程,可以快速且准确地计算该类及其它类似HIS结构的谐振频率、反射系数、输入阻抗、RCS和其它参数。其次,提出了一种用于无线感知液体的RFID无源无芯标签。该无芯标签在四分之一模基片集成波导谐振腔表面加载金属缝隙,并在高电场强度区域设置空孔用于加载液体样品。具有不同的介电常数的液体样品使标签谐振频率产生偏移。该频率偏移与RCS一一对应,进而可用于区分几种特定液体。在分析设计标签的基础上,本论文搭建了圆极化收发系统,实测两种液体材料,进而验证了该紧凑型无芯标签的有效性。与现有同类标签相比,该标签具备无线感知、使用寿命长、加工简单、成本低、摆放灵活、可贴附于包含金属在内的物体表面等优点。最后,为了满足射频识别及感知标签的柔性化需求,本论文进一步探索人工表面等离激元,设计了多种人工表面等离极化激元器件,包括宽带差分巴伦、谐振器及滤波器等。这些器件可应用于射频识别与感知系统,所研究的多极子模式有望用于新型柔性标签编码位的控制。