随着物联网技术的发展,超高频(Ultra-High-Frequency,UHF)射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术也成为当下最有前景的研究热点之一。RFID系统的通信能力取决于标签工作特性和信道传输能力,由此标签天线是RFID系统的关键。随着射频识别技术的应用范围的扩展,电子标签常被贴敷于肌肉、血袋、装满水的塑料瓶和其他水分含量高的物体表面,这些特殊的电磁环境均会恶化标签天线的工作性能。本文重点研究三款多用途标签天线,有效解决了标签天线在肌肉、装满水的塑料瓶和金属表面的应用问题。本文的主要研究内容如下:首先,设计了一款椭圆环形标签天线,其辐射单元由四个主要的圆环,两个半圆环和四段圆弧由外沿的椭圆环围绕而成,该标签天线整体采用椭圆结构,其长轴和短轴分别为76mm、32mm。介绍了椭圆环形标签天线的演化过程,并进一步解释了其工作机理。标签贴敷于肌肉和装满水的塑料瓶表面,工作谐振频率保持稳定,标签天线和芯片阻抗共轭匹配,测试最大阅读距离达到7.8m和8.8m。接下来,设计了一款并联匹配椭圆环形标签天线,结构更加简单紧凑,该天线采用椭圆结构,其长轴为72mm,短轴为30mm,其辐射单元由椭圆环形、圆形贴片、微带馈线和匹配网络组成。研究了该标签天线匹配网络结构参数以及肌肉和装满水的塑料瓶的厚度对天线辐射性能产生的影响。仿真和测试的结果表明:标签天线能够贴敷在人体和装满水的塑料瓶表面并保持良好的阻抗共轭匹配和稳定的工作性能,在人体和装满水的塑料瓶表面的测试最大阅读距离分别为5.4m和7.1m。最后,设计了一款“L”型缝隙标签天线,其矩形辐射单元上有两条中心对称的“L”型缝隙,能够在自由空间、肌肉、装满水的塑料瓶和金属等多种环境中保持稳定地工作,其具有866MHz和915MHz两个谐振频点,频带范围覆盖845MHz-945MHz。当标签天线工作在装满水的塑料瓶表面,由于发生介质谐振,标签天线的后向辐射增强,通过理论和数值两种方法,对该介质谐振现象进行了分析验证。“L”形缝隙标签在自由空间、肌肉、装满水的塑料瓶和金属环境中的测试最大阅读距离分别达到7.2m、6.6m、6.0m和6.8m。