李建雄，陈明省，宋战伟，闫必行，郭 阳，韩晓迪

（天津工业大学电子与信息工程学院，天津 300387）

UHF RFID阅读器中相控阵天线的设计

李建雄，陈明省，宋战伟，闫必行，郭 阳，韩晓迪

（天津工业大学电子与信息工程学院，天津 300387）

为使阅读器在有限功率输出的情况下识别距离远和覆盖区域广，提出了一种新的天线设计方案，即采用相控阵天线实现阅读器空间区域的波束扫描，天线单元辐射贴片与地平面开槽，阵元尺寸减小51%左右，进而减小了天线阵列总尺寸.实际测量结果与仿真分析吻合，该相控阵天线可以工作在902～928 MHz，最大增益为16.05 dBi，主波束扫描范围达到±50%，可以有效地扩大阅读器的识别区域.

RFID阅读器；阵列天线；波束切换；小型化设计

射频识别（radio frequency identification，RFID）技术作为物联网发展的关键技术，其应用市场随着物联网的发展不断扩大，如应用于物流、零售、工业生产等领域[1].然而阅读器的识别距离有限、识别区域小、天线尺寸大等技术的不完善性限制了其大规模应用[2-3].天线作为阅读器的重要组成部分，是实现无线数据通信的关键因素，直接影响阅读器的识别距离和识别区域，天线的尺寸也决定了阅读器的体积[4].

为使阅读器在有限功率输出的情况下识别距离远、覆盖区域广，以达到阅读器性能最优，许多国内外学者对天线进行设计[5-12].如Ukkonen等[5]研究并比较了装配不同天线时阅读器的识别区域，结果显示天线增益是影响识别区域的主要因素；邓兵[6]采用三阵元阵列天线代替单个天线，天线增益明显提高，识别距离远，但体积过大，识别区域有限；……