RFID(Radio Frequency Identification,射频识别)技术已广泛地应用于工业、商业、农业等领域,其中超高频近场RFID系统是研究热点之一。作为近场RFID系统的关键部件,近场读写器天线的设计方法研究受到了越来越多的重视。天线近场不均匀会导致RFID系统中标签的漏读和误读,因此近场的均匀性研究具有重要的意义。由于天线近场变化剧烈、分布复杂且缺乏系统的理论支撑,因此近场的均匀性研究是近场天线设计的一个难点。本文针对天线近场的均匀性问题,研究了三种近场天线的设计方法,论文的研究成果主要包括:(1)基于截止波导的电磁泄漏原理,通过地板开孔,提出了场均匀的近场天线设计新思路。利用该思路设计研制的两款天线,保证了天线上方近场场强分布的均匀性。仿真与测试结果表明,通过调整天线地板上孔径的尺寸可控制天线的泄露场强大小。(2)通过缩短天线单元间距、增大单元互耦的方法有效抑制天线的远场辐射特性,进一步改变单元间馈线长度、调整单元馈点相位,从而改善天线的近场均匀性。所设计近场长天线的仿真和测试结果表明,在该天线正上方300mm处的场强波动仅有2dB,其测试阻抗带宽为68MHz(880-948MHz),覆盖了美标UHF频段。(3)将分段电容加载技术应用到近场长天线的设计中,通过加载电容的相位补偿改善天线的近场均匀性。仿真和测试结果表明,天线正上方100mm处的近场场强波动也仅有6dB,其测试阻抗带宽为15MHz(918-933MHz),覆盖了国标UHF频段。(4)最后,搭建了UHF频段RFID应用系统,通过回波信号功率(RSSI)和标签阅读距离测试,证明了本文设计研制天线的近场均匀性良好,从而再次验证了本文的三种近场天线设计方法的有效性。