无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术是兴起于二十世纪九十年代并逐渐成熟应用的一种自动识别技术,它是利用射频信号通过空间耦合的传输特性对目标对象进行非接触识别的双向通信技术。因其非接触式的工作方式、快速的识别效率、良好的保密安全性、超大的卡片储存容量以及优秀的耐环境性、重复使用性、穿透性被广泛的应用于门禁管理、交通运输、仓储物流、医疗等多个领域及行业。UHF(Ultra High Frequency)RFID段的电子标签因其比普通标签更快速的信息传输效率以及更远的识别距离,被广泛的应用于仓储物流以及设备管理等工业化领域。而在上述应用场景中标签天线不可避免会接触金属物体,金属环境会对RFID标签性能参数产生干扰从而导致读取性能下降,这是阻碍其普及与广泛应用的一个重要技术问题。本文详细分析了金属环境对RFID标签性能参数影响机理,并通过调节金属板尺寸、金属板与标签距离等金属表面物理参数以及金属内部电磁参数两个方面详细分析了金属环境对标签天线各性能参数的影响原因,最后基于金属环境影响理论分析设计一款满足金属环境工作需求的高增益抗金属标签天线。首先,本文介绍了UHF RFID系统的工作原理及天线的基本性能参数,分析了金属表面物理参数对标签天线性能参数产生的影响。利用Ansoft HFSS软件对型号为ALN-9640的标签进行了仿真分析得出在金属表面,普通标签天线的输入阻抗、辐射方向图、天线增益、回波损耗均发生了显著的变化。当金属与标签间隔距离增加时,标签天线的功率反射系数、增益显著增加,金属表面读写空洞影响逐渐消失,通过大量仿真得出在标签与天线距离为λ/4时天线达到最佳工作状态。金属板尺寸改变对天线的输入阻抗、方向图、谐振频率影响不大,但是随着尺寸的增加天线增益会呈现一个先增加后减小的趋势。其次,分析了金属自身电磁参数对标签性能参数影响。通过Maxwell软件计算结合理论分析得出相对磁导率大小是影响天线电磁损耗大小的一个重要因素,磁性材料金属内电磁损耗远大于非磁性金属,表现为对电磁波的吸收作用。金属磁性对标签天线辐射方向图、输入阻抗影响不明显,但对天线增益抑制作用较为严重,并随着磁导率损耗正切tanμ从0增大到0.5,磁性金属表面天线的增益从2.41dB衰减到1.72dB。基于增加辐射阻抗会提高标签天线增益这一特点,最后设计一款满足天线小型化的高增益抗金属标签天线。采用厚度h=3 mm的RF-4材料作为介质基板,通过Ansoft HFSS软件进行的仿真分析,确定了优化天线的各尺寸结构实现标签天线与芯片(Z_C=27-j201,单位Ω)的阻抗匹配。并分析了优化天线在与金属不同间隔距离、金属不同面积以及不同金属下的天线工作参数情况,并通过试验对仿真分析进行验证,得出最大识别距离均在5m以上,满足金属环境下对标签抗金属性和识别性能的较高要求。本次设计的新型抗金属标签成本较低,制作工艺简单,有助于标签的大批量生产应用需求,且标签天线的高增益可提升标签的阅读距离,使其更好的满足不同金属环境下的工作需要,扩大RFID标签的应用范围。