随着物联网的发展,RFID技术目前正广泛地应用于越来越多的场景中。RFID系统通常需要在较远的读取范围内操作,并且要准确和低成本。有芯片RFID标签支持较远的读取范围,但成本较高。相比之下,无芯片RFID标签成为提高标签可靠性和降低成本的一种有效方案。由于没有芯片的存在,标签仅靠散射阅读器发射来的电磁波来传输有用信号,导致传输距离短。因此本文针对无芯片RFID远距离传感的问题展开研究,主要研究内容有编码容量、灵敏度、阅读距离、可靠性等。本文的主要工作和成果如下:1.提出并设计了一种对环境杂波有抑制作用的具有极化变换特性的远距无芯片RFID湿度传感器。传感器标签设计在双面覆铜FR-4基板上,顶层覆铜蚀刻标签的各谐振器,包含传感谐振器和编码谐振器,底层金属作为接地板。编码单元和传感单元分别采用具有极化变换特性的弯曲哑铃形条带和双螺旋条带,用于减小周围环境对标签响应的影响,提高传感器的可靠性。传感谐振器表面涂覆PVA敏感材料在湿度变化时影响谐振频率,实现湿度传感功能。传感器标签布局紧凑,便于组成阵列形式以提高其雷达散射截面（RCS）,实现远距离传感。计算和实测结果表明,该传感器在1.4米的阅读距离时实现了较为灵敏的湿度传感功能。传感器整体性能良好,具有较广的应用前景。2.提出并设计了一种基于方环谐振器耦合叉指电极（SRRCIE,Square Ring Resonator Coupled with Interdigital Electrode）的高灵敏度远距无芯片RFID湿度传感器。传感器蚀刻在单面覆铜PTFE基板上,是由方环谐振器内侧耦合叉指电极构成,传感器单元的总尺寸为25mm×25mm×1mm。方环谐振器保证了传感器标签足够高的RCS响应,叉指电极的电容结构提高了传感器的灵敏度。当平面波激励传感器标签时,叉指电极会引起方环谐振器RCS响应产生陷波,20d B的陷波深度可以保证标签很容易被检测到。为了实现湿度传感,在整个传感器标签表面涂覆湿度敏感材料PVA,这不仅改善了传感器的灵敏度还简化了加工难度。最后,设计的传感器标签阵列结构可显著提高雷达散射截面（RCS）,通过计算可得2×2阵列传感器标签可实现4.8m的阅读距离。实测结果表明,所设计传感器可实现灵敏度为20MHz/%RH的湿度传感功能。3.提出并设计了一种基于Van-Atta阵列的远距无芯片RFID湿度传感器。VanAtta阵列是以两个双极化缝隙耦合天线作为阵元通过两条等长的传输线相连组成1×2线阵。传感器标签的编码和传感功能是在二元线阵的两条传输线内侧耦合三对不同尺寸的螺旋谐振器实现的。在工作频段内,传感器标签产生3个谐振频率,这三个谐振频率分别对应一个传感谐振频率和两个编码谐振频率。通过在螺旋线间隙加载短路线来控制传感器标签在工作频段内是否有谐振频率,传感器标签实现了2bits的编码容量。通过在上层介质基板开与传感单元尺寸相同的矩形槽,并在槽内滴入一定量的PVA液体,传感器标签实现了灵敏度为3.15MHz/%RH的湿度传感功能。由于Van-Atta阵列的方向回溯特性,即反射信号会沿着来波方向原路返回,因此所设计的传感器可实现远距离信号传输。结果表明,该传感器标签具有[-30°,30°]的方向回溯特性且可以实现3.5米的远距离传感功能。