现代社会发展重点之一是构建万物互联的物联网,为了实现互联互通,新时代物联网对天线性能提出了更高的要求。本文以射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)应用为当前时代背景,设计了三款结构不同、性能不同的RFID圆极化天线,天线结构与性能如下:首先,本文提出了一种小型化平面四臂螺旋圆极化天线。该天线结构主要由两个部分组成:馈电层和辐射层。馈电层采用功分器级联T型节形成的一分四等功分馈电网络。辐射层为平面四臂螺旋结构,由两组长度不同的折线形辐射臂组成,两组辐射臂被分别印刷在介质板的上下表面,由金属过孔连接。天线的阻抗带宽为0.81-0.94GHz,相对带宽14.8%,在工作频率内天线都具有很好的圆极化性能,波束宽度为123°,天线峰值增益在0.92GHz频点处,峰值增益为4.56d Bi。对天线进行了仿真和加工测试,测试结果和仿真基本一致。除此之外,天线在智能手持终端实验中,在1w的标准读取功率下对单标签和多标签的室内读取距离分别达到了11.4m和13.8m。其次,本文提出了一种非对称缝隙耦合双频圆极化天线。天线结构为堆叠式的三层结构,最下层为馈电层,其下表面为宽带馈电网络。馈电层上表面为带有非对称H形缝隙的金属地板,天线通过缝隙耦合馈电。天线上两层为不同频段的辐射贴片,中层贴片为圆环形贴片,在环的内部还有一个较小的寄生开口环,寄生环具有电流补偿作用,提高天线增益。上层贴片为类环形贴片。对天线进行加工验证,最终测试获得天线的阻抗带宽为0.89-1.02GHz和仿真的高频全频段(2.15-2.55GHz),3d B轴比带宽为0.89-1.1GHz和2.15-2.52GHz,峰值增益分别为910MHz时的4.2d Bi和2.4GHz时的6.33d Bi。天线具有较好的定向辐射特性,达到了设计的目标。最后,本文提出了一种加载AMC结构的低剖面交叉偶极子天线。天线为矩形贴片演变形成的新型交叉偶极子,两组贴片被分别印刷在上下表面,根据同轴线内外芯电流等幅反相的特性实现圆极化。加载金属地板时,天线阻抗带宽为0.87-1.02GHz,轴比带宽为0.62-1.5GHz。当加载设计的新型蘑菇型AMC结构为反射面时,天线的阻抗带宽变化不大,为0.85-1GHz,天线增益有小幅提升,峰值增益在860MHz频点处的4.6d Bi,天线前后比得到优化,剖面降低了34%,从85.8mm降低至56.8mm。本文中提出的天线均为应用于RFID的圆极化天线,在RFID应用基础上,三款天线分别具有小型化、双频、低剖面的特性。在文章中,还对圆极化原理和天线设计进行了详细的讨论,从原理上验证了三款天线的可行性。