射频识别(RFID)是一种使用无线电信号识别特定目标并完成数据交换的非接触式通信技术。RFID非接触,快速读写的显著优点吸引了国内外专家学者的广泛关注。随着物联网的兴起,RFID近场应用场景不断增多,RFID近场天线的研究开始越来越受到人们的关注。RFID近场天线的设计要求及难点问题在于场强的分布可控,保证RFID系统中的标签在待读区内不被漏读,在待读区外不被误读。近场场强分布比较复杂,难以用远场的一些指标来衡量。对于电耦合读写器天线来说,为实现读取区域内任意放置的标签的百分百读取率,要求天线在三维空间中的电场分布均匀可控。本文尝试引入衡量近场天线三维方向电场分量均匀性的指标,提出超高频电耦合RFID近场多极化天线结构形式。首先,本文提出一种新型的平行于天线表面电场分量均匀分布的读写器天线。该天线采用末端匹配负载的螺旋微带线结构,螺旋结构激励的圆极化电场在平行于天线所在平面的电场分量分布均匀、区域可控且没有零点存在,同时行波的特性使天线实现较宽的阻抗带宽。通过软件仿真验证了此类结构可作为天线单元进行组阵设计,通过调整组阵单元的大小、数目及单元之间的距离这些参数,能够使阵列满足不同的应用场景的需要。接着,本文提出垂直于天线表面电场分量均匀分布的读写器天线结构形式。该类天线采用末端匹配负载的中心对称微带线结构,在天线中心采用同轴馈电方式,其激励的垂直分量电场分布均匀、区域可控且没有零点存在。仿真设计并加工实测了两款不同形式的读写器天线。最后,本文结合以上研究内容提出了两种实现电场在三维方向的分量分布均匀可控的方案。一种是将以上提到的螺旋结构和中心对称微带结构通过可重构的方式相结合成的多层结构,通过开关控制不同辐射贴片分时工作,实现水平方向和垂直方向电场分量均匀分布。另一种是多端口馈电的单层天线,该天线是通过控制馈电端口的工作状态来调整不同分支工作情况。这两种方式最终均能实现三维方向电场分量均匀分布,满足超高频RFID近场读写器天线的多极化设计要求。本课题对电场在三维方向的分量进行讨论和设计,分别提出了平行方向、垂直方向及三维方向电场分量均匀分布的RFID近场读写器天线,可以根据不同的应用场景需要针对性地解决近场应用的问题。