RFID超高频天线的设计, 需要考虑天线采用的材料, 需要考愿天线的尺寸, 需要考虑天线的作用距离, 还需要考虑频带度、方向性、增益等多项性能指标。RFID超高频天线主要采用偶极子天线、微带天线、非频变天线、阵列天线等, 下面对这些天线加以讨论。
(1)弯曲偶极子天线。
    偶极子天线即振子天线。为了缩短天线的尺寸, 在RFID超高频中偶极子天线常采用弯曲结构。弯曲偶极子天线纵向延伸方向至少折返一次, 从而具有至少两个导体段, 每个导体段分别具有个延伸轴, 这些导体段借助于一个连接段相互平行且有间隔地排列, 并且第一导体段向空间延伸, 折返的第二导体段与第一导体段垂直, 第一和第二导体段扩展成一个导体平面。弯曲偶极子天线如图所示, 可以视为变形的对称振子天线。

     由于尺寸和调谐的要求, 偶极子天线采用弯曲结构是一个自然的选择。弯曲允许天线紧凑, 并提供了与弯曲轴垂直平面上的全向辐射性能。通过调整参数, 可以改变天线的增益和阻抗, 并改变电子标签的谐振、最高射程、频带宽度等。
(2)微带天线。
    RFID超高频也常采用微带天线。微带天线是平面型天线, 具有小型化、易集成、方向性好等 优点, 可以做成共形天线, 易于形成圆极化, 制作成本低, 易于大量生产。微带天线按结构特征可以分为微带贴片天线和微带缝隙天线两大类; 按形状可以分为矩形、圆形、环形微带天线等; 按工作原理可以分成谐振型(驻波型)和非谐振型(行波型)微带天线。 

    大多数微带天线只在介质基片的一面上有辐射单元, 因此可以用微带或同轴线馈电。因为天线输人阻抗不等于通常的500传输线阻抗, 所以需要匹配。为了使频带加宽, 可增加基片的厚度, 或减小基片的相对介电常数(云)值。如果改变介质板的厚度、介电常数和微带贴片的宽度等, 从对方向图影响的角度来看, 对赤道面上方向图的影响不大, 但对子午面上方向图的影响明显, 前倾的半圆形方向图可能会变成横8字型方向图。
①微带驻波贴片天线。
   微带贴片天线(MPA)是由介质基片、在基片一面上任意平面儿何形状的导电贴片以及在基 片另一面上的导体接地板3部分所构成。贴片形状可以是多种多样的, 实际应用中, 由于某些特殊的性能要求和安装条件的限制, 必须用到某种形状的微带贴片天线。为使微带天线适用于各种特殊用途, 对各种几何形状的微带贴片天线进行分析就相当重要。各种微带贴片天线的贴片形状
② 微带行波贴片天线。
    微带行波天线(MTA)是由基片、在基片一面上的链形周期结构或普通的长 TEM 波传输线以及在基片另一面上的导体接地板3部分组成。TEM波传输线的末端接匹配负载, 当天线上维持行波时, 可从天线结构设计上使主波束位于从边射到端射的任意方向。各种微带行波天线的形状.
③微带缝隙天线。
   微带缝隙天线由微带馈线和开在导体接地板上的缝隙组成。微带缝隙天线是把接地板刻出窗口(即缝隙), 而在介质基片的另一面印刷出微带线对缝隙馈电, 缝隙可以是矩形(宽的或窄的)、圆形或环形.
(3)阵列天线。
    阵列天线是一类由不少于两个天线单元按照规则排列或随机排列, 并通过适当激励获得预定辐射特性的天线。就发射天线来说, 简单的辐射源如点源、对称振子源是常见的, 阵列天线是将它们按照直线或者更复杂的形式, 排成某种阵列形式, 构成阵列形式的辐射源, 并通过调整阵列天线馈电电流、间距、电长度等不同参数, 来获取最好的辐射方向性。

    目前, 随着通信技术的迅速发展, 以及对天线诸多研究方向的提出, 都促使了新型天线的诞生, 这其中就包括智能天线。智能天线技术利用各个用户间信号空间特征的差异, 通过阵列天线技术在同一信道上接收和发射多个用户信号而不发生相互干扰, 使无线电频谱的利用和信号的传输更为有效。
    自适应阵列天线是智能天线的主要类型, 可以实现全向天线, 完成用户信号的接收和发送。自适应阵列天线采用数字信号处理技术识别用户信号到达方向, 并在此方向形成天线主波束。自适应天线阵是一个由天线阵和实时自适应信号接收处理器所组成的一个闭环反馈控制系统, 它用反馈控制方法自动调准天线阵的方向图, 使它在干扰方向形成零陷, 将干扰信号抵消, 而且可以使有用信号得到加强, 从而达到抗干扰的目的。

(4)八木天线。
    八木天线是一种寄生天线阵, 它只有一个阵元是直接馈电的, 其他阵元都是非直接激励, 是 采用近场耦合从有源阵元获得激励。八木天线有很好的方向性, 较偶极子天线有较高的增益, 实现了阵列天线提高增益的目的。
   ①八木天线的方向性。在八木天线中, 比有源振子稍长一点的称为反射器, 它在有源振子的一侧, 起着削弱从这个方向传来的电波或从本天线发射去的电波的作用; 比有源振子稍短一点的称为引向器, 它位于有源振子的另一侧, 能增强从这一侧方向传来的或向这个方向发射出略短一点。引向器数量越多, 辐射方向越尖锐, 增益越高, 但实际上超过4、5个引向器之后,去的电波。引向器可以有许多个, 每根长度都要比其相邻的并靠近有源振子的那根长度相同或这种增加就不太明显了, 而体积大、自重增加、对材料强度要求提高、成本加大等问题却逐渐突出。
   ②八木天线的“大梁”。八木天线每个引向器和反射器都是用一根金属棒做成, 所有振需要与大梁绝缘, 振子的中点正好位于电压的零点, 零点接地没有问题。而且这还有一个好子都是按一定的间距平行固定在一根“大梁”上, 大梁也是用金属材料做成的。振子中点不处, 在空间感应到的静电正好可以通过这个中间接触点, 将天线金属立杆导通到建筑物的避雷地网中去。
   ③ 八木天线的有源振子。八木天线的有源振子是一个关键的单元, 有源振子有两种常见的形态, 一种是直振子, 另一种是折合振子。直振子是二分之一波长偶极振子, 折合振子是直振子 变形。有源振子与馈线相接的地方必须与主梁保持良好的绝缘, 而折合振子中点仍可以与大梁相通。

   ④八木天线的输入阻抗。二分之一波长折合振子的输人阻抗, 比二分之一波长偶极天线的输人阻抗高4倍。当加了引向器和反射器后, 输人阻抗的关系就变得复杂起来了。总的来说, 八木天线的输入阻抗比仅有基本振子的输人阻抗要低很多, 而且八木天线各单元间距越大则阻抗越高, 反之则阻抗越低, 同时天线的效率也降低。
   ⑤八木天线的阻抗匹配。八木天线需要与馈线达到阻抗匹配, 于是就有了各种各样的匹配方法。一种匹配方法是在馈电处并接一段U型导体, 它起着一个电感器的作用, 和天线本身的电容形成并联谐振, 从而提高了天线阻抗。还有一种简单的匹配方法, 是把靠近天线馈电处的馈线绕成一个约六、七圈的线圈挂在那里, 这与U型导体匹配的原理类似。
   ⑥八木天线的平衡输出。八木天线是平衡输出, 它的两个馈电点对“地”呈现相同的特性。但通常的收发信机天线端口却是不平衡的, 这将破坏天线原有的方向特性, 而且在馈线上也会产生不必要的发射。一副好的八木天线, 应该有“平衡-不平衡”转换。
   ⑦八木天线振子的直径。八木天线振子的直径对天线性能有影响。直径影响振子的长度,直径大则长度应略短。直径影响带宽, 直径大, 天线Q值低些, 工作频率带宽就大一些。
   ⑧八木天线的架设。架设八木天线时, 要注意振子是与大地平行还是垂直, 并注意收信、发信双方保持姿态一致, 以保证收发双方保持相同的极化方式。振子以大地为参考面, 振子水平安装时, 发射电波的电场与大地平行, 称为水平极化波; 振子与地垂直安装时, 发射的电波与大地垂直, 是垂直极化波。
(5)非频变天线。
    一般来说, 若天线的相对带宽达到百分之几十, 这类天线称为宽频带天线; 若天线的频带宽度能够达到 10:1, 这类天线称为非频变天线。非频变天线能在一个很宽的频率范围内, 保持天线的阻抗特性和方向特性基本不变或稍有变化。
     现在, RFID使用的频率很多, 这要求一台读写器可以接收不同频率电子标签的信号, 因此读写器发展的一个趋势是可以在不同的频率使用, 这使得非频变天线成为RFID的一个关键技术。非频变天线有多种形式, 有圆锥等角螺旋天线和对数周期天线等。
① 圆锥等角螺旋天线。平面等角螺旋天线的辐射是双方向的, 为了得到单方向辐射, 可以做成圆锥等角螺旋天线。为实际的圆锥等角螺旋天线。
② 对数周期天线。对数周期天线是非频变天线的另一种形式, 它基于以下的概念:当某一天线按某一比例因子变换后, 若依然等于它原来的结构,
则天线的性能在频率为f和频率为寸时保持相同。对数周期天线常采用振子结 构, 其结构简单, 在短波、超短波和微波波段都得到了广泛应用。对数周期天线有时需要圆极化, 两个对数周期天线可以构成圆极化, 这需要将这两个天线的振子相对垂直放置。