射频识别(RFID,Radio Frequency Identification)技术是二十世纪九十年代兴起的一种非接触自动识别技术。RFID可以快速识别高速运动的物体并可同时识别多个电子标签。小型化阅读器具有体积小、重量轻、功耗小、能够移动使用等优点,适用于清点和查找库存商品,动物跟踪,物品定位等方面。移动RFID技术的发展要求阅读器的体积足够小,和移动终端集成能提供各种各样的信息服务。近年来,小型化可移动的RFID阅读器技术成为RFID技术发展的热点。本文主要研究基于EPCglobal Class1 Gen-2标准的小型化阅读器的电路原理和结构,在此基础上,研究了适合小型化阅读器使用的天线形式,实现了阅读器整体结构的小型化。本文首先详细叙述了RFID系统的组成和工作原理,分析了Gen-2标准的主要特点,并与ISO18000-6系列的其他标准进行了比较,推导了RFID阅读器与标签通信链路的计算公式,为阅读器电路设计提供了理论指导。其次研究了阅读器射频收发部分的电路结构和原理,进行了芯片的选型,通过电路仿真确定了电路形式,并按照标准的要求完成了电路的制作。射频部分以射频收发集成芯片AS3991为核心,采用小尺寸贴片封装的集总参数元件对发射端进行匹配,并通过ADS仿真验证了设计的有效性和准确性。分析了解调电路的构架和信号处理过程,采用IQ正交通道零中频解调以消除接收过程中因标签和阅读器的距离变化产生的接收零点。数字部分和射频部分电路分开设计制作,使设计流程更为明确,缩短了电路开发周期,同时提供了一个射频前端的解决方案。在此基础上开发了与之配套的阅读器上层软件,并根据理论设计制作了印刷电路板。最后研制了PIFA天线和单极缝隙天线两种适合小型化移动阅读器使用的天线。分析了PIFA天线的工作原理,提出了在贴片边缘加载缝隙的新形式减小了天线尺寸,通过仿真获得了优化结构,使天线小尺寸条件下保持良好的匹配与增益性能。研究了影响单极缝隙天线匹配的因素,并获得了较宽的天线带宽,能覆盖UHF RFID的所有频率范围。