丘荣文，袁家德

(福州大学物理与信息工程学院，福建 福州 350108)

0 引言

射频识别(RFID)系统一般由阅读器、 标签和后端计算机系统三部分组成[1]，其中阅读器与标签之间通信是依靠天线来进行电磁波的发射和接收，天线的性能决定着标签的灵敏度及阅读器的读取距离和效率[2]. 随着RFID的广泛应用，对定向辐射的小型化RFID天线提出了更高的要求. 近年来，研究者们提出多种阅读器天线结构来实现定向辐射和小型化. 文献[3]提出Yagi-Uda天线通过两层环形结构来实现天线的定向辐射； 文献[4]提出一种高选择性、 低交叉极化的宽带高增益贴片； 文献[5]采用四层导体结构和金属背腔来提高RFID阅读器天线的前后比； 文献[6-7]设计了小型圆极化的RFID阅读器天线； 文献[8-9]通过在贴片上刻蚀槽并加载耦合带减小天线尺寸； 文献[10-12]通过设计馈电结构实现了高增益天线. 然而文献[3-5]所提天线结构较复杂, 不利于批量生产； 文献[6-7]易于集成且体积较小，但天线增益和效率较低，带宽较窄； 文献[8-12]中天线所占面积较大, 不适用于移动终端设备.

本研究设计一种应用于UHF RFID阅读器的小型化定向环形天线. 天线由辐射面和接地面双层结构组成，辐射贴片弯折，并在环形内部加载两个短路单元来减小辐射面所需要尺寸，通过在接地面上开圆环形槽减小其所需尺寸，从而实现天线总尺寸的缩减.

1 天线结构

天线结构如图1所示. 图1(a)为天线的侧视图，从图中可以看出，天线由辐射面和接地面组成，分……