射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)是從第二次世界大戰(zhàn)開始發(fā)展起來的，其主要是采用射頻電磁波讀取粘貼在目標(biāo)體上的標(biāo)簽以識(shí)別和跟蹤目標(biāo)體。近年來RFID技術(shù)己廣泛應(yīng)用于物流鏈管理、電子支付以及貴重貨物的溯源等領(lǐng)域。特別是近幾年發(fā)展較快的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)：一種通過無(wú)線網(wǎng)絡(luò)唯一識(shí)別目標(biāo)體的貫穿于人們生活方方面面的新型網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。在RFID發(fā)展過程中，工作在超高頻（UHF）頻率的無(wú)源RFID系統(tǒng)由于在閱讀距離和快速閱讀量之間存在良好的平衡關(guān)系而受到廣泛關(guān)注和研究。但是，世界范圍內(nèi)針對(duì)UHFRFID閱讀器技術(shù)的頻率標(biāo)準(zhǔn)卻不盡相同。世界范圍內(nèi)主要的UHF RFID工作頻率標(biāo)準(zhǔn)，由此可知，不同國(guó)家和地區(qū)之間存在較大的差別。其總的頻率范圍為840 MHz-960 MHz，但是針對(duì)每個(gè)國(guó)家的標(biāo)準(zhǔn)，其工作帶寬一般小于5 MHz r美洲除外）。因此，針對(duì)不同國(guó)家和地區(qū)的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)，一般需要設(shè)計(jì)工作在不同頻段的各種閱讀器天線。此外，微帶天線由于具有質(zhì)量輕、易共形、加工成本低等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于UHF RFID閱讀器天線的設(shè)計(jì)，但是常規(guī)微帶天線的工作帶寬較窄，不能有效地覆蓋世界范圍內(nèi)的工作頻段。因此，設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)一種可覆蓋世畀范圍內(nèi)的UHF RFID標(biāo)準(zhǔn)的微帶天線具有重要研究意義。

　　另一方面，由于粘貼在目標(biāo)體上的標(biāo)簽天線為線極化天線，且安裝位置和方向任意，因此需要閱讀器天線具有圓極化特性，才能保證正常的通信和跟蹤溯源。基于上述限制，研究者提出了幾種可覆蓋世界范圍內(nèi)的微帶圓極化天線設(shè)計(jì)方法，其具體實(shí)現(xiàn)途徑是采用層疊的圓極化微帶天線以及以空氣作為介質(zhì)基底以增加其工作帶寬。這類實(shí)現(xiàn)方法的缺點(diǎn)是空間尺寸大、饋電網(wǎng)絡(luò)復(fù)雜等。

　　鐵氧體材料作為一種有源可控制介質(zhì)基底，己廣泛應(yīng)用于設(shè)計(jì)微波圓極化天線㈣一例，帶阻濾波器，以及近年來提出的人工介質(zhì)材料。鐵氧體材料在外加直流偏置磁場(chǎng)作用下其磁導(dǎo)率為各向異性，且能通過調(diào)節(jié)外加偏置場(chǎng)強(qiáng)度控制磁導(dǎo)率特性。因此，可以將鐵氧體材料作為UHF RFID閱讀器天線的介質(zhì)基底，實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)諧的天線設(shè)計(jì)。同時(shí)，基于鐵氧體的微帶天線在沒有微擾或者復(fù)雜相移饋電網(wǎng)絡(luò)的情況下即可自然的圓極化輻射特性，其左旋／右旋極化狀態(tài)可通過偏置場(chǎng)的方向改變。因此，基于鐵氧體的圓極化微帶天線具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，頻率控調(diào)諧等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。本文將首先簡(jiǎn)要分析鐵氧體在外加偏置場(chǎng)作用下的磁導(dǎo)率張量形式，以及其實(shí)現(xiàn)圓極化輻射的基本原理；然后設(shè)計(jì)出能覆蓋世界范圍內(nèi)UHF RFID標(biāo)準(zhǔn)的小型化圓極化微帶天線結(jié)構(gòu)，并分析其阻抗帶寬、輻射性能和頻率可調(diào)諧特性等。