随着射频技术的兴起,具有近场电场场强均匀的RFID读写器天线受到较多关注,但针对读卡区域较大的情况,RFID功耗往往较高。本文则采用近场电场可扫描的阵列天线来实现读卡区域标签分区感应,从而有效节省RFID系统功耗。具体而言,通过PIN二极管来设计应用于读写器阵列天线的可重构馈电网络,比较了阵列天线在同幅同相馈电条件下和扫描状态下的功耗对比;同时,比较了线极化阵列天线与圆极化阵列天线在近场扫描状态下与同幅同相条件下单位读卡区域节约的功耗对比。本文具体研究的内容包括几个方面:1、为了对可重构馈电网络进行精准建模,设计了一款PIN二极管参数测量夹具和对应的TRL校准套件,并通过PIN二极管的等效电路建模,提取了对应的电路参数。对基于PIN管设计的开关网络进行全波HFSS仿真、ADS仿真和实物测试,结果吻合,验证了PIN管电路参数的正确性。2、设计了由可重构馈电网络控制的圆极化双层贴片近场扫描RFID读写器阵列天线,以及由等幅同相馈电网络控制的圆极化RFID读写器阵列天线,分别比较了二者在不同单元数量条件下的功耗。仿真结果和实测结果表明,当扫描区域增加或者天线单元数增加时,近场扫描阵列天线相比于等幅同相阵列天线所能节约的功耗更多。3、设计了近场扫描线极化、圆极化RFID读写器阵列天线,以及等幅同相馈电的线极化、圆极化RFID读写器阵列天线,分别比较了四者在2,4和6单元数量时功耗。仿真与实测结果表明,近场扫描圆极化阵列天线相对于近场扫描线极化天线在单元读卡区域内所消耗的功率较大,但是近场扫描圆极化阵列天线相对于近场扫描线极化天线在单元读卡区域内节约的功耗更多。