1、隨著無線通信的不斷發(fā)展，射頻識別技術(Radio Frequency Identification，簡稱RFID)得到了廣泛的應用，實現(xiàn)方式各異的射頻識別系統(tǒng)進入各種具體的應用場合。由于煤礦作業(yè)環(huán)境的特殊性，以及礦難的不斷發(fā)生，井下安全生產(chǎn)以及人員的管理和營救一直是困繞人們的重大難題。因此，研究用于礦井下的新型RFID系統(tǒng)，對于正確記錄井下礦工人數(shù)，保障礦工生命安全和指導各項營救措施的進行具有極其重要的意義。這使得作為RFID系統(tǒng)關鍵部

2、件的天線設計和研究變得非常重要和迫切。實際上，RFID天線技術的發(fā)展對RFID技術的成熟和廣泛應用具有理論意義和實用價值。
　　 本文首先簡要地回顧了RFID技術的相關知識，說明了RFID系統(tǒng)的工作原理和研究熱點，并對RFID系統(tǒng)天線的技術指標以及研究狀況進行了分析和討論。然后以礦井人員定位系統(tǒng)為應用背景，根據(jù)井下環(huán)境以及系統(tǒng)的工作特點，對閱讀器天線和標簽天線進行了仿真、優(yōu)化、設計制作以及性能測試等工作。論文的主要工作包括以下幾

3、個方面：
　　 1、根據(jù)電磁波在礦井巷道傳播的衰減特性以及設備具有防爆性等要求的分析與研究，確定了2.4GHz作為系統(tǒng)的頻率。
　　 2、為天線的小型化提出了一種改進的Minkowski分形結構，采用同軸饋電方式。在仿真和優(yōu)化設計中，運用雙層結構改善了帶寬，滿足了礦井人員定位系統(tǒng)對RFID天線帶寬的要求。
　　 3、通過對常用標簽天線的分析仿真，確定了井下標簽天線的結構。完成了射頻模塊及匹配網(wǎng)絡電路的設計。通過彎

4、折偶極子和鏡像補償結構，使標簽印刷偶極子天線實現(xiàn)了小型化與雙頻特性。
　　 4、制作了標簽和閱讀器天線的實驗樣品，對天線諧振特性和增益的測試結果表明，天線的各項指標可以滿足井下特殊環(huán)境的要求。
　　 5、對仿真結果和測試結果之間的誤差進行了分析。
　　 本文的小型化礦用RFID分形標簽天線結構緊湊、體積小，性能穩(wěn)定，不僅可在礦井下應用，而且由于成本低，同樣適合用于需要大批量標簽的應用場合，如集裝箱、無停留收費系統(tǒng)