序一
物联网应用有三项关键技术，即传感器技术、RFID标签技术和嵌入式系统技术。根据实质用途可以归结为两种基本应用模式： 一是对象智能标签，即通过RFID、二维码、NFC等技术标识特定对象，用于区分个体识别信息；二是对象智能控制，即通过云计算、大数据对获取的数据进行分析决策，改变对象的行为并进行控制和反馈。物联网系统具有规模性、广泛性。由于物联网是一项综合性的技术，所以物联网的规划设计和研发的关键在于传感器技术、嵌入式软件及传输数据、算法等领域的研究。而RFID标签天线的设计应用研究则是物联网应用中的关键环节，用户既需要低成本、高效率的标签天线，又要求小型化设计，使得RFID标签天线和芯片的匹配工程只能通过连域构造实现。因此，RFID标签天线工程化设计成为一项既有研究开发又有创新改造的新技术。这项技术正在物联网迅速发展的趋势下被重视起来，这本书的重点也在此。清华大学的两位博士——田川和尹祖伟，以天线理论为基础、以工程实践为重点所写的这本教程是一本在RFID标签设计和工程化方面不可或缺的新书，特推荐给广大的工程技术人员和产品研究设计人员阅读。
高茂生
中国科学院数学与系统科学研究院
2019年5月
序二
20世纪末，MIT AutoID Center在研究无线射频识别技术(Radio Frequency Identification，RFID)时提出了物联网（Internet of Things，IoT）的概念。可以说，物联网的研究是从RFID开始的。随着技术的日益成熟和成本的不断下降，从服装吊牌到电子车标，从交通卡到身份证件，RFID技术在越来越多的领域得到了广泛应用。
RFID技术要想充分发挥作用，标签天线的设计是关键，不同的应用场景对射频信号的传输效果不尽相同，只有进行针对性的天线设计，才能将芯片的性能发挥到位，从而保证应用系统的稳定运行。尽管有关电磁理论的书籍和设计已经有很多，但真正与设计密切结合的仍然有限，很多都仅停留在理论的论述上，很少有将标签天线设计和基础理论结合起来的著作。这本书的作者田川博士和尹祖伟博士将帮助广大读者更充分地了解超高频RFID标签天线工程设计的前沿技术，提升专业水平，拓展产业视野，对于物联网的技术发展将会产生很大的促进作用，同时对于培养物联网科技人才也具有重要意义。
刘云浩
美国密西根州立大学计算机系主任
清华大学长江学者特聘教授
2019年5月
前言
物联网是继互联网之后全球信息产业的第三次重大技术变革。为了抓住物联网的发展契机，国家于2012年首次颁布了《中国物联网“十二五”发展规划》，将发展物联网提升到国家战略高度，本书就是在此背景下编著的。
物联网包括感知层、网络层和应用层，通过感知现实世界中的物体信息，完成全方位的信息交互，从而实现对物理世界的感知、管理和控制。对于物联网的感知层，RFID技术是其最核心的信息获取技术之一。物联网的概念就是在研究RFID的时候提出的。在RFID系统中，标签携带的信息通过通信网络传送到后台管理系统，并进一步接入互联网。若把物联网比作人体的感知系统，把RFID标签看作感知神经，那么标签天线就是神经的末梢。标签天线是RFID系统的核心技术，已成为物联网领域的重要研究方向。
本书主要对超高频RFID标签进行研究。RFID标签因其具有识别距离远、成本低、数据传输速度快、数据保存时间长及多目标识别能力较强等特点而备受关注，在生产自动化、商品防伪、仓储、智能交通、食品、药品溯源、集装箱等领域中具有广阔的应用前景。
RFID标签由芯片和天线组成，芯片比天线的研究成本更高，可供选择的空间有限，不同环境、不同场合、不同位置的需求可以由天线设计满足，因此标签天线的设计是决定系统性能的关键，也是目前RFID领域的研究热点。
本书主要研究无源超高频RFID标签天线的设计问题。全书共有8章，逐层展开，辅以大量工程设计实例，以期读者能够通过本书快速进入标签天线设计领域。标签天线是一门复杂的学问，既要对电磁场天线理论有深入的了解，又要具备微电子领域的实践知识，二者同等重要，希望引起读者的注意。
本书可作为无源超高频RFID标签天线的工程设计手册，对于RFID系统读写器中使用的高增益天线、阵列天线、2.4G、5.8G以及北斗导航中的接收天线，限于篇幅，书中未有论述，但它们的基本理论是一致的，这些内容将在后续新版中增加进来。
此外，传感技术与RFID标签识别技术的结合是RFID标签芯片未来的发展方向。随着物联网的兴起，RFID标签不仅具有识别、防伪功能，同时还需具备温度、湿度、化学气体、压力等环境的监测能力。受限于对成本、功耗的苛刻要求，与CMOS工艺兼容的温度传感技术会最先集成至RFID芯片，关于这方面的内容，编者也在实践中积累了不少成功实例，将在新版中增加进来。
我们希望通过本书使国内的超高频RFID标签设计者和使用者能够针对现实中的工程问题，不断设计出新的标签天线，为我国物联网的发展做出贡献。
本书能在这么短的时间内成书，首先感谢清华大学出版社的责任编辑，感谢北京宏诚创新科技有限公司的大力支持，感谢邢丽丽、刘晓晗、李鑫的辛勤工作。正是你们的努力，使得这本书得以顺利出版。
由于编者水平有限，加之时间仓促，书中的疏漏之处在所难免，恳请广大读者批评、指正。
田川尹祖伟
2019年5月
