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超高频射频识别(ultra high frequency radio frequency identification,UHF-RFID)系统具有较高的数据传输速率和较远的识别距离等优点,因而,它获得了许多行业的青睐,包括:物流、交通和物联网等。在许多应用场景中,RFID系统需要识别金属表面上的标签。然而,当一个普通的偶极子标签天线放置在金属表面时,天线的性能会急剧恶化,标签的识别距离将迅速缩短,甚至无法识别。为了使得RFID标签在金属表面时可以正常工作,本文首先研究了标签天线的理论基础,然后针对UHF-RFID系统在金属环境下的应用场景设计了两款标签天线,并分别加工制作了标签实物,最后,对标签进行了测试,标签天线在仿真性能和实验性能上保持了较好的一致性。全文的创新点和工作内容总结如下:(1)针对北美地区的超高频段902MHz～928MHz,基于微带天线的结构提出并设计了一款抗金属标签天线,所设计的标签天线采用了嵌入式微带馈电的方式,并引入一段短路线来方便调节天线的电抗,增加一个直接耦合贴片来扩展天线的带宽。该标签天线与标签芯片在中心频率处的阻抗匹配很好,3dB阻抗带宽覆盖了北美的超高频段,测试所得标签在最大辐射方向上的读取距离为1 0.2m。(2)针对中国地区的超高频段920MHz～925MHz,基于平面倒F天线(PIFA)的基本结构提出并设计了一款抗金属标签天线,所设计的标签天线采用了共面波导馈电结构,这样可以方便与标签芯片的集成,并通过在天线上嵌入U型槽和增加多个短路过孔来扩展天线的带宽。该标签天线与标签芯片在中心频率处的阻抗匹配较好,3dB阻抗带宽覆盖了中国的超高频段,测试所得标签在最大辐射方向上的读取距离为8.21m。