1、近年來,隨著近場通信(Near-field communication,NFC)、近場射頻識別(Near-field radio frequency identification,近場RFID)、近場無線電能傳輸(Near-field wtreless power transmission,近場WPT)、近場成像(Near-field imaging)的發(fā)展,用于近場耦合的天線逐漸成為研究的熱點,天線的近場特性也相應地得到關注。

2、　　在近場WPT中,線圈天線需要產生均勻的近場磁場分布以同時為多個接收設備輸能。在近場RFID中,閱讀器天線需要產生大面積、均勻的近場磁場分布以保證大區(qū)域內的標簽識別率。本文針對近場WPT線圈天線和近場RFID閱讀器天線設計中如何產生均勻磁場分布這一技術難題開展了一系列的研究工作。圍繞著線天線近場均勻磁場分布,本文研究主要包含以下創(chuàng)新之處:
　　(1)本文提出通過改變線圈上電流強度分布來實現(xiàn)均勻磁場分布。針對傳統(tǒng)螺旋線圈磁場分布不

3、均勻的問題,本文將整個螺旋線圈分為串聯(lián)相接的內部、中部和外部三部分,每部分由若干個相同的線圈并聯(lián)組成。利用并聯(lián)線圈的分流作用,調整每部分并聯(lián)線圈的數(shù)目,從而改變每部分的電流強度,最終實現(xiàn)了均勻的磁場分布。測試結果顯示,通過改變線圈電流強度可以實現(xiàn)均勻磁場分布,從而保證互感系數(shù)不隨著接收線圈位置偏移而波動。
　　(2)本文提出“交指形反向電流對”的概念,并利用其提高了近場UHF RFID閱讀器天線近場磁場分布的均勻度。針對傳統(tǒng)的“反

4、向電流對”天線識別區(qū)域內存在“識別盲區(qū)”的問題,本文在原“反向電流對”之間增加一個新的電流構成“交指形反向電流對”,通過合適地調整新引入電流的相位,提高了天線區(qū)域內磁場分布的均勻度。本文分別使用折合偶極子、偶極子兩種線型天線單元實現(xiàn)了“交指形反向電流對”的概念。仿真和實驗結果顯示,利用“交指形反向電流對”概念設計的近場UHF RFID閱讀器天線近場區(qū)域磁場分布比較均勻,識別區(qū)域內的“識別盲區(qū)”被消除。
　　(3)本文提出利用八木天

5、線的近場特性來擴大均勻磁場分布區(qū)域的方法。針對現(xiàn)有結構識別區(qū)域不夠大的難題,本文提出了一種新型的八木天線,利用其均勻的近場特性實現(xiàn)了大面積的均勻磁場分布。本文通過增加八木天線的引向器數(shù)目提高了天線的覆蓋面積,通過增加終端負載和終端反射器抑制了天線區(qū)域外的磁場泄露。仿真和實驗結果顯示,本文提出的新型八木天線可以在較大面積內實現(xiàn)比較均勻的磁場分布,從而擴大近場UHF RFID的識別區(qū)域。
　　(4)本文對串饋偶極子陣列天線的近場磁場分