RFID天线的设计现状
      在 RFID 系统中, 天线分为电子标签天线和读写器天线, 这两种天线的设计要求和面临的技术问题是不同的。

1、RFID 电子标签天线的设计
      电子标签天线的设计目标是传输最大的能量进出标签芯片, 这需要仔细设计天线和自由空间的匹配, 以及天线与标签芯片的匹配。当工作频率增加到微波波段, 天线与电子标签芯片之间的匹配问题变得更加严峻。一直以来, 电子标签天线的开发是基于50Ω或者 7522输人阻抗; 而RFID应用中, 芯片的输入阻抗可能是任意值, 并且很难在工作状态下准确测试, 缺少准确的参数, 天线的设计难以达到最佳。
      电子标签天线的设计还面临许多其他难题, 如小尺寸要求, 低成本要求, 所标识物体的形状及物理特性要求, 电子标签到贴标签物体的距离要求, 贴标签物体的介电常数要求, 金属表面的反射要求, 局部结构对辐射模式的影响要求等。这些都将影响电子标签天线的特性, 都是电子标签设计面临的问题。
2. RFID读写器天线的设计
     对于近距离RFID系统(如13. 56 MHz小于10cm 的识别系统), 天线经常和读写器集成在一起; 对于远距离RFID系统(如UHF频大于3m的识别系统), 天线和读写器经常采取分离式结构, 并通过阻抗匹配的同轴电缆将读写器和天线连接到一起。读写器由于结构、安装和使用环境等变化多样, 并且读写器产品朝着小型化甚至超小型化发展, 使得读写器天线的设计面临新的挑战。
     rfid读写器天线设计要求低剖面、小型化以及多频段覆盖。对于分离式读写器, 还将涉及天线阵的设计问题, 小型化带来的低效率、低增益问题等, 这些是目前国内外共同关注的研究课题。目前已经开始研究读写器应用的智能波束扫描天线阵, 读写器可以按照一定的处理顺序, 通过智能
天线感知天线覆盖区域的电子标签, 增大系统覆盖范围, 使读写器能够判定目标的方位、速度和方向信息, 具有空间感应能力。
3. RFID天线的设计步骤
     设计RFID天线时, 首先选定应用的种类, 确 定电子标签天线的需求参数; 然后根据电子标签天线的参数, 确定天线采用的材料, 并确定电子
标签天线的结构和 ASIC 封装后的阻抗; 最后采用优化的方式, 使ASIC封装后的阻抗与天线匹配, 并综合仿真天线的其他参数, 让天线满足技术指
标, 并用网络分析仪检测各项指标。RFID电子 签天线的设计步骤如图所示。
选定应用的种类, 确定电子标签天线需要的参数 -----确定天线采用的材料 -----确定电子标签天线的结构 ------ASIC 封装后, 确定天线的阻抗-----综合优化天线参数, 使天线参数满足技术指标-----用网络分析仪检测天线的各项指标

     RFID 电子标签天线的性能, 很大程度上依赖于芯片的复数阻抗, 复数阻抗是随频率变换的, 因此天线尺寸和工作频率限制了最大可达到的增益和带宽。为获得最佳的标签性能, 需要在设计时作折衷, 以满足设计要求。在天线的设计步骤 中, 电子标签的读取范围必须严密监控, 在标签构成发生变更或不同材料不同频率的天线进行性能优化时, 通常采用可调天线设计, 以满足设计允许的偏差。 

     很多天线因为使用环境复杂, 使得RFID天线的解析方法也很复杂, 天线通常采用电磁模型和 仿真工具来分析。天线的设计与计算广泛采用仿真软件。现在国际上比较流行的电磁三维仿真软件有Ansoft公司的HFSS(High Frequency Structure Simulator)和CST公司的MWS(Microwave Studio)。这些软件可以求解任意三维射频和微波器件的电磁场分布, 并可以直接得到辐射场和天线方向图, 仿真结果与实测结果具备很好的一致性, 是高效、可靠的天线设计方法。仿真工具对天线的设计非 常重要, 是一种快速有效的天线设计工具, 目前在天线技术中使用越来越多。典型的天线设计方法, 首先是将天线模型化; 然后将模型进行仿真, 在仿真中监测天线射程、天线增益、天线阻抗等, 并采用优化的方法进一步调整设计; 最后对天线进行加工并测量, 直到满足要求。