● 摘要
RFID标签天线的优化设计是RFID的关键技术之一。标签天线频带跨度大，对阻抗匹配要求高，而且应用环境多样。它的特殊性和复杂性远远高于无线通信领域中其它类型的天线[73]。RFID标签天线类型的选择、参数的设定主要依赖于设计人员的经验，仿真效率低；所采用的仿真设计软件是针对一般的天线设计的，对标签天线的仿真精度不够，资源耗费大，不能满足应用需求。本文建立了一个RFID标签天线的优化设计平台以满足需求。 本文在对射频识别系统的标签天线做大量调研的基础上，总结出了三种最典型的标签天线形式：线圈天线，偶极子天线和微带天线。线圈天线和偶极子天线选用了标签天线中应用最为广泛的结构进行分析和优化。其中，线圈天线的典型形式是集成线圈，偶极子天线的典型形式是弯折偶极子。微带天线部分做了基本的分析工作。主要工作内容如下： 1. 运用等效电路的方法分析线圈天线。实现了平面螺旋线圈、螺管线圈和集成线圈的计算以及匹配电路的设计。运用遗传算法对集成线圈天线进行优化以获得更好的品质因数，并将其优化设计结果进行了验证。2. 运用矩量法分析偶极子天线。分别对对称振子和弯折偶极子进行了分析，其分析结果与理论和成熟仿真软件的分析结果相符。另外，运用遗传算法对弯折偶极子进行优化以得到更大的识别距离，并将其优化设计结果进行了验证。3. 运用矩量法分析微带天线。运用复镜像法对sommerfeld积分进行计算，这样就可以减小计算复杂度，节省计算时间。并且分析了一个具体的矩形微带贴片天线对微带天线的分析方法进行验证。