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近几年,射频识别技术(RFID)作为一种新兴的无线通信应用方向,已经被广泛地运用到了各种应用领域,如物流管理、智能跟踪、智能卡、动物标签、电子收费和商店安全等。读写器天线作为RFID的重要组件,天线性能的好坏将直接影响整个系统的效率和鲁棒性。本文致力于小型化、宽带RFID读写器天线的研究,将从以下几个方面展开工作:首先,本文对读写器天线国内外发展情况做了简单介绍,介绍了有关RFID系统的组成和基本理论、微带天线几种结构和优缺点、天线的基本参数和馈电方式。并给出了论文的研究方向和工作重点。其次,针对当前读写器天线存在尺寸较大、设计成本较高的问题,设本文计了一款适用于UHF频段和ISM频段的小型化双频单层手持读写器天线。天线采用FR4介质层,首先在辐射贴片中间开正方形槽并在辐射贴片上分别开四边狭缝和四角狭缝,实现天线的双频和小型化,然后对天线结构中的各个参数进行仿真分析,最终确定天线各个参数取值,并制作出实物进行测试。测试结果表明天线工作频段为910MHz-938MHz和2.42GHz-2.48GHz,阻抗带宽分别为28MHz和60MHz,最大增益分别为-1.68dB和-2.67dB,所以本文设计天线符合UHF频段和ISM频段的要求。针对设计的天线带宽较窄的问题,通过将天线的4缝隙结构改成“U”型结构,引入在910MHz和2.45GHz附近新激励,将天线带宽低频段从28MHz拓宽为57MHz、高频段从60MHz拓宽为190MHz。天线的尺寸为72mm× 72mm× 3mm,与其他同类型天线比较体积更小,且采用单层设计,使设计成本有所减降低。最后,设计了一款采用共面波导馈电的双频新型紧凑读写器天线,通过“凹”型极子和短极子使天线谐振在2.45GHz和5.8GHz。天线通过在中间短极子上方加载半椭圆形贴片、在馈线两侧接地板上切去三角形槽和在接地板下面开两个“L”型槽三种方法,多次拓宽了天线带宽。该天线阻抗带宽为580MHz(2.18GHz-2.76GHz)和1240MHz(4.89GHz-6.13GHz)。在 2.45GHz 和 5.8GHz 增益为 2.43dB 和 3.92dB。该天线采用共面波导馈电结构简单、尺寸小,并实现了双频、宽带,有较好的实用性。该论文有图51幅,表7个,参考文献67篇。