無線射頻識技術是利用射頻信號來識別物體的自動識別技術．RFID系統由電子標簽(包括芯片和標簽天線)、閱讀器(含閱讀器天線)和后臺主機組成。當前，射頻識別工作頻率包括頻率為低頻(125KHz、134KHz)、高頻頻段(13．56MHz)、UHF超高頻段(860～960MHz)和 2．45GHz以上的微波頻段等。
對于一個射頻~,nOJIJ(RFID)系統來說，標簽天線是一個重要的元件之一， 它在標簽與閱讀器數據通信中起著關鍵作用。標簽天線對于RFID系統的作用相當于眼睛對于人類的作用一樣。在常見UHF RFID標簽天線中，平面結構的天線占了相當大的比例，例如，微帶天線、縫隙天線等。在平面結構天線的設計中，許多傳統的設計技術仍然沿用至今。然而，隨著對系統性能要求的不斷擴展，天線傳統的設計技術已經面臨許多的問題和挑戰。
由美國Agilent公司推出的射頻仿真軟件 ADS fAdvanced DesignSystem1軟件是在HP EESOF系列EDA軟件基礎上發展完善起來的大型綜合設計軟件。它功能強大、簡明直觀且應用范圍較廣，除了可以應用于射頻和微波電路的設計、通信系統的設計、DSP設計仿真外，還可以用于平面結構天線的設計。
而用射頻仿真軟件ADS設計UHF RFID標簽天線和設計普通的平面結構天線又在某些方面有所不同，為了達到以最大功率傳輸，需要綜合考慮天線設計及和其相連的標簽芯片阻抗匹配的問題。以下用一個實例說明用射頻仿真軟件ADS設計UHF RFID標簽天線的步驟。
1 啟動ADS軟件。創建新的工程文件
點擊File一>New Project設置工程文件名稱及存儲路徑；點擊Length Unit設置長度單位為毫米。再新建一個ADS LAYOUT文件。
2 在Layout中繪制天線
繪制時要考慮到是單面還是雙面天線。
3 通過層定義設置標簽天線所用的材料特性等
這里我們以設計一個采用FR4單面板的標簽天線為例。要分別設置Substrate Layer(介質層)和Metallization Layer(金屬層)。
3．1 Substrate Layer(介質層)的設置
從主菜單開始通過以下方法Momentum=>substrate=>create／M0d ，
進入Substrate Layer層定義對話窗口。這里我們將所需要的天線的層結構設置成如圖1所示。可見采用了普通FR4板材(介電常數約4．6)，損耗正切Loss Tangent為0．018，板厚1．5mm。
3．2 Metallization Layer(金屬層)的設置
從主菜單開始通過以下方法Momentum =>Substrate=>Create／Modify，進入Metallization Layer層定義對話窗口(如圖2)。這里作如下設置：在Conductivity中填電導率，Thickness中填金屬厚度。其中銅的電導率為5．78E+OO6，厚度為 0．035ram。在這些都設置結束以后點擊Apply和OK就可以了。
4 端口定義
標簽天線的端口阻抗設置和普通天線端口阻抗不同，不是常見的50tq或750，要和其相連的標簽芯片阻抗匹配。在ADS中，先選中 加兩個Port。再用鼠標選中端口，由Momentum =>Port Editor，進行編輯。
由于在前面的層定義中取消了GND，所以不能定義Single Port(Not Available)，所以本設計采用一個 Internal port配合一個Ground Reference Port的方案。在Port 2的設置中，Associate with port number中，寫入1，表示Port2是Portl的參考地。在Port1的Real和 Imaginary中填人端口的阻抗參數值(注意要和其相連的標簽芯片阻抗匹配。這里我們用的是TI公司的RI—UHF-STRAP一08芯片，頻率為 915 MHz時的芯片阻抗為9．9-j60．53歐姆)，如圖3
5 剖分網格Mesh和S 參數仿真的設置
我們在Momentum 仿真前，在 Momentum =>Mesh=>setuD中設置剖分網格Mesh，Mesh的設置決定了仿真的精度。通常，Mesh Frequency和Numb er of Cells Per Wavelength越大，精度越高。但是這是以仿真時間的增加為代價的。有時不得不以精度的降低換取仿真時間的減小。
在本例中，我們采用Mesh的默認值，即：Mesh Frequency為后面S 仿真中的頻率上限值990MHz，Numb er of Cells Per Wavelength為2O。再選擇主菜單Momentum中的 Simulation—s parameters，出現一個對話框對S參數仿真進行設置，如圖4。在Sweep Type中可以選擇，然后點擊 update及Simulate，開始仿真，即得到s參數仿真結果。
圖4 S參數仿真設置
6 觀察天線的增益、效率等
為了觀察看遠場2D輻射圖，ADS要在Momentum=>Post—Pmcessing=>Radiation Pattern中做如圖 5設置，這里要將頻率設置為天線中心諧振頻率。點擊Compute后，得到遠場2D輻射圖或3D輻射圖。從中可看出天線極化特性、天線增益、天線效率、方向圖等。
7 天線參數的優化
圖5 Radimion Pattern 中的設置
圖6優化尺寸參數設置
如果得到仿真結果不理想，可以使用ADS Layout中的optimization，完成對于天線的優化。
我們從主菜單開始通過以下方法Momentum一>Optimization一>parameters，進入優化天線尺寸參數設置對話框 (如圖6)。其中，Nominal Value是當前設計中天線w這個尺寸參數大小，Perturbed Value是接下來要調整到的目標尺寸值，這兩個值設置后需要通過手工方式將w這個尺寸參數調整為PerturbeA Value值，這樣計算機才知道是要對w這個尺寸參數進行優化。優化時可以對一個參數進行優化，也可以同時對多個參數進行優化。
設置完優化天線尺寸參數后，再進入Momentum一>Optimization一>Goal，設置優化的目標，優化的目標主要是S11,S21參數，不可以對介電常數、介質板厚度等參數進行優化。通過進行一系列參數的優化，可得到最理想的結果。最后結果如圖 7。
圖7最后優化結果
采用射頻仿真軟件ADS設計UHF RFID標簽天線的步驟和注意事項大體如上，由于篇幅有限，有些并沒深入展開，許多還要自己動手實踐摸索。