随着信息化时代的到来,万物互联将是未来信息化的趋势。而射频识别(RFID)作为有效识别目标物体信息的手段之一,是万物互联的关键技术,近年来得到了广泛的关注和迅速的发展。根据能源的供给方式,射频识别可分为有源、半有源以及无源三种类型,其中无源RFID由于其成本低廉,高可靠性等特点而倍受关注。本文针对无源RFID领域中的有芯片RFID标签及无芯片RFID标签分别开展了如下研究。针对有芯片RFID标签,本文设计了一款结构简单、成本低廉、抗金属的超高频RFID标签。天线整体采用环形结构,通过弯折式设计减小其尺寸,使其在介质和金属背景下均可良好工作。文中首先对典型金属环的特征模进行了仿真,分析其在自由空间和理想导体上的辐射情况,并据此设计了天线结构。随后提取和分析了天线的等效电路,并指导天线的进一步优化。最后,将标签进行加工制作,并分别在室外场景、低反射和高反射的室内场景以及在不同的目标物体上进行实际测量。实测结果与仿真数据吻合良好,当标签工作在金属和电介质上时,其最大读取距离分别可达到6.1 m和14.1 m。针对无芯片标签天线的研究,本文设计了三种基于可回溯结构的无芯片标签,用以增加标签的阅读距离和对激励信号方向的鲁棒性。这三个标签包括两个具有对称和非对称谐振器的线极化标签和一个圆极化标签。文中首先基于对传输线上的驻波分析,介绍了谐振器的优化方法。而后基于可回溯天线结构,设计了带有10个谐振器的标签天线。由于可回溯标签的电场在来波方向自动同相叠加,因此与采用正交放置天线的传统标签相比,其读取距离大大增加。为了进一步增强标签对激励信号的极化方式及入射角度的适应性,分别设计了圆极化标签及具有对称结构的标签。在微波暗室的实验结果表明,基于可回溯结构的标签可以达到0.6 m的阅读距离,优于目前大多数无芯片标签。在测量中,即使在阅读器以不同角度激励标签,均能够有效检测到标签信息。本文所提出的几款新型RFID标签,与目前同类型研究相比,在阅读距离、环境适应性等方面存在很大程度的改善。