KR100603617B1 - Antenna for RFID transponder and transponder using the antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 대칭적 구조의 형상을 갖는 안테나 소자 중심부에 임피던스 정합부를 구현함으로써, 종래의 문자형 전파식별 송수신용 안테나가 제공하지 못했던 쌍극 편파 또는 다중 주파수 대역 동작 특성을 제공하기 위한, 전파식별 송수신용 안테나 및 그를 이용한 트랜스폰더에 관한 것으로,The present invention implements the impedance matching unit in the center of the antenna element having a symmetrical structure, thereby providing a bipolar polarization or multi-frequency band operation characteristics that the conventional letter-shaped radio frequency identification antenna does not provide, radio identification antenna for transmission and reception And to a transponder using the same,

본 발명은, 기판; 대칭적 문자 형태로 상기 기판에 인쇄되어 전파를 송수신하는 안테나 소자; 및 상기 문자 형태의 안테나 소자에 일체로 패턴 형성되어, 입력 임피던스의 절대크기가 칩의 입력 임피던스의 절대크기와 동일하고, 입력 임피던스의 허수부가 상기 칩의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 상기 칩과 상기 안테나 소자 간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합부를 포함한다.The present invention, a substrate; An antenna element printed on the substrate in symmetrical form to transmit and receive radio waves; And an integrally patterned antenna element, the absolute magnitude of the input impedance being the same as the absolute magnitude of the input impedance of the chip, the imaginary part of the input impedance being the same as the imaginary part and the absolute magnitude of the input impedance of the chip. And an impedance matching section for matching impedance between the chip and the antenna element so that the sign remains opposite.

문자형 안테나, 급전부, 임피던스 정합부, 트랜스폰더Character Antenna, Feeder, Impedance Match, Transponder

Description

전파식별 송수신용 안테나 및 그를 이용한 트랜스폰더{Antenna for RFID transponder and transponder using the antenna} Antenna for transmitting and receiving radio frequency identification and transponder using same {Antenna for RFID transponder and transponder using the antenna}             

도 1은 본 발명에 따른 알파벳 "C"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,1 is a view showing an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the letter "C" according to the present invention;

도 2는 도 1의 전파식별 송수신용 안테나의 S11 파라미터 특성을 나타낸 도면,FIG. 2 is a diagram illustrating S11 parameter characteristics of an antenna for transmitting and receiving radio wave identification of FIG. 1; FIG.

도 3은 도 1의 임피던스 정합부에 의한 안테나 소자의 입력 임피던스를 나타낸 스미스차트,3 is a Smith chart showing an input impedance of an antenna element by the impedance matching unit of FIG. 1;

도 4는 본 발명에 따른 알파벳 "H"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,4 is a diagram illustrating an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the alphabet "H" according to the present invention;

도 5은 도 4의 전파식별 송수신용 안테나의 S11 파라미터 특성을 나타낸 도면,FIG. 5 is a view illustrating S11 parameter characteristics of an antenna for transmitting and receiving radio wave identification of FIG. 4; FIG.

도 6은 도 4에서의 임피던스 정합부에 의한 안테나 소자의 입력 임피던스를 나타낸 스미스차트,FIG. 6 is a Smith chart showing an input impedance of an antenna element by an impedance matching section in FIG. 4;

도 7은 본 발명에 따른 알파벳 "N"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,7 is a view showing an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio wave identification using the letter "N" according to the present invention;

도 8은 본 발명에 따른 알파벳 "S"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,8 is a view showing an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the alphabet "S" according to the present invention;

도 9는 본 발명에 따른 알파벳 "Z"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,9 is a view showing an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the alphabet "Z" according to the present invention;

도 10은 본 발명에 따른 로마 숫자 "1"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면,10 is a view showing an embodiment for implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the Roman numeral "1" according to the present invention;

도 11은 본 발명에 따른 쌍극 편파로 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면,11 is a view illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification operating in a bipolar polarization according to the present invention;

도 12는 본 발명에 따른 쌍극 편파로 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 또 다른 일실시예 도면,12 is a view showing another embodiment of implementing a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification operating in a bipolar polarization according to the present invention;

도 13은 본 발명에 따른 삼중 주파수 대역에서 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면,FIG. 13 is a view illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification operating in a triple frequency band according to the present invention; FIG.

도 14는 본 발명에 따른 이중 주파수 대역에서 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면,14 is a view showing an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving radio frequency identification operating in a dual frequency band according to the present invention;

도 15는 본 발명에 따른 이중 주파수 대역 및 쌍극 편파를 동시에 제공하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면이다.FIG. 15 is a diagram illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving radio waves for simultaneously providing dual frequency band and dipole polarization according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

10, 50 : 기판 20, 60 : 안테나 소자10, 50: substrate 20, 60: antenna element

30, 70 : 칩 40, 80 : 임피던스 정합부30, 70: chip 40, 80: impedance matching unit

본 발명은 전파식별 송수신용 안테나 및 그를 이용한 트랜스폰더에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 쌍극 편파 또는 다중 주파수 대역 동작 특성을 제공하기 위한, 전파식별 송수신용 안테나 및 그를 이용한 트랜스폰더에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna for transmitting and receiving radio waves and a transponder using the same, and more particularly, to an antenna for transmitting and receiving radio waves and a transponder using the same for providing bipolar polarization or multi-frequency band operation characteristics.

트랜스폰더(Transponder)는 송신기(Transmitter)와 응답기(Responder)의 합성어로 레이다 시스템의 응답기를 지칭하였으나, 최근에 트랜스폰더는 메모리, IC(Integrated card) 회로, 안테나 등으로 구성되어 고유의 정보 데이터를 저장하는 무선 주파수 인식(RFID:Radio Frequency Identification) 시스템의 RFID 태그(카드)를 지칭하는 말로 쓰이고 있다.Transponder is a compound word of Transmitter and Responder, but transponder is recently composed of memory, integrated card (IC) circuit, antenna, etc. It is used to refer to an RFID tag (card) of a radio frequency identification (RFID) system for storing.

무선 주파수 인식(RFID) 시스템은 바코드와 마그네틱 카드의 단점을 극복하기 위해 개발된 기술로, 트랜스폰더(RFID 태그 또는 카드), 리더기(interrogator), 그리고 리더기가 트랜스폰더로부터 읽어 들인 데이터를 처리할 수 있는 데이터 처리 시스템으로 구성된다. Radio Frequency Identification (RFID) systems are a technology developed to overcome the shortcomings of barcodes and magnetic cards. They can process data read from transponders, transponders (RFID tags or cards), interrogators, and readers. Consists of a data processing system.

무선 주파수 인식(RFID) 시스템의 동작 방식은 리더기 내부의 안테나에서 지속적으로 전파를 발산하고, 트랜스폰더가 그 전파 범위 안에 들어가면 저장하고 있는 고유 정보 데이터를 내장된 안테나를 통해 리더기로 전송하는 방식이다.Radio frequency identification (RFID) systems operate by continuously radiating radio waves from the internal antenna of the reader, and when the transponder is within the radio range, the stored unique information data is transmitted to the reader through the built-in antenna.

이때, 리더기의 전력효율은 트랜스폰더의 위치에 따라 매우 민감하게 결정되기 때문에, 리더기를 트랜스폰더가 위치하는 곳으로 향하게 하면 저전력으로도 트 랜스폰더를 동작시킬 수 있다. 따라서, 무선 주파수 인식(RFID) 시스템에서 트랜스폰더의 위치에 대한 정보는 매우 중요하다.At this time, since the power efficiency of the reader is very sensitively determined according to the position of the transponder, when the reader is directed to the position where the transponder is located, the transponder can be operated with low power. Therefore, information about the location of the transponder is very important in a radio frequency identification (RFID) system.

또한, 무선 주파수 인식(RFID) 시스템에서 리더기를 사용하는 사용자가 트랜스폰더에 내장된 전파식별 송수신용 안테나의 편파를 예측할 수 있다면 리더기의 편파 방향과 트랜스폰더의 편파 방향을 일치시켜 전력전달을 최대화시킬 수 있다. 따라서, 문자형 전파식별 송수신용 안테나가 쌍극 편파를 제공한다면 편파를 예측하는데 따른 사용자의 번거로움을 제거할 수 있다.In addition, if the user using the reader in the radio frequency identification (RFID) system can predict the polarization of the antenna for transmitting and receiving the radio frequency signal embedded in the transponder, the polarization direction of the reader and the transponder polarization direction may be matched to maximize power transfer. Can be. Therefore, if the antenna for transmitting and receiving a letter type radio identification provides bipolar polarization, it is possible to eliminate the user's inconvenience in predicting the polarization.

트랜스폰더(RFID 태그 또는 카드)는 에너지 또는 RF(Radio Frequency) 신호를 전송하는 물리량인 자기장· 전기장· 전자기장에 따라 자기장 트랜스폰더, 전기장 트랜스폰더, 전자기장 트랜스폰더로 구분이 가능하다. A transponder (RFID tag or card) can be classified into a magnetic field transponder, an electric field transponder, and an electromagnetic field transponder according to a magnetic field, an electric field, and an electromagnetic field, which are physical quantities that transmit energy or RF (Radio Frequency) signals.

자기장 트랜스폰더는 루프 안테나(Loop antenna)처럼 폐쇄형 안테나(Close type antenna) 인근에서 형성되는 저임피던스 장(field)을 이용하는 방식으로 주로 유효 동작거리가 짧은 곳에서 사용된다. Magnetic field transponders are mainly used in places where the effective operating distance is short, using a low impedance field formed near a closed type antenna, such as a loop antenna.

전기장 트랜스폰더는 다이폴 안테나(Dipole antenna)처럼 개방형 안테나(Open type antenna) 인근에서 형성되는 고임피던스 장(field)을 이용하는 방식으로 역시 유효 동작거리가 짧은 곳에서 사용된다. Electric field transponders are also used in places where the effective working distance is short, by using a high impedance field formed near an open type antenna, such as a dipole antenna.

이때, 자기장 트랜스폰더는 전기장 카드에 비해 안테나 크기가 작고 에너지 전달 효율이 뛰어나, 낮은 주파수에서 많이 사용되고 있다.At this time, the magnetic field transponder has a small antenna size and excellent energy transfer efficiency compared to the electric field card, and is widely used at low frequencies.

전자기장 트랜스폰더는 전기장과 자기장이 진행 방향에 수직이고 그 비가 377오옴(전파임피던스)이 되는 장(field)을 이용하는 방식으로 유효 동작거리가 길 다.Electromagnetic transponders have a long effective operating distance, using a field where the electric and magnetic fields are perpendicular to the direction of propagation, with a ratio of 377 ohms (propagation impedance).

이때, 전자기장 트랜스폰더의 각 국가별 주파수 대역을 살펴보면 433MHz 대역은 433.050∼434.790MHz 대역의 협대역 주파수 분포를 보이고 있으며, 900MHz 대역은 860∼960MHz(유럽:865∼868MHz, 미국:902~928MHz, 일본:950∼956MHz, 한국: 910∼914MHz) 대역의 대역폭이 100MHz에 이르는 광대역 주파수 분포를 보인다. 유럽에서 사용되는 2.4GHz 대역은 대다수 국가들이 2.4∼2.48GHz 대역의 비교적 협대역 주파수 분포를 보이고 있고, 유럽에서 사용되는 2.8GHz 대역에서도 역시 5.275∼5.875GHz 대역의 협대역 분포 특징을 보이고 있다. At this time, when looking at the frequency band of each country of the electromagnetic transponder, 433MHz band shows a narrow band frequency distribution of 433.050 ~ 434.790MHz band, 900MHz band 860 ~ 960MHz (Europe: 865 ~ 868MHz, USA: 902 ~ 928MHz, Japan) : 950 to 956 MHz, Korea: 910 to 914 MHz) The band has a broadband frequency distribution up to 100 MHz. The 2.4 GHz band used in Europe has a relatively narrow band frequency distribution of 2.4 to 2.48 GHz bands in most countries, and also has a narrow band distribution of 5.275 to 5.75 GHz band in the 2.8 GHz band used in Europe.

즉, 전자기장 결합을 이용한 트랜스폰더의 사용 주파수는 433MHz 대역, 900MHz 대역, 2.4GHz 대역, 2.8GHz 대역으로 구분이 가능하며, 대부분의 국가에서는 무선통신과의 간섭을 고려하여 그 나라가 사용하는 주파수에서 작동하는 리더기의 사용을 요구하고 있다. In other words, the frequency of transponder using electromagnetic coupling can be classified into 433MHz band, 900MHz band, 2.4GHz band, and 2.8GHz band, and in most countries, considering the interference with wireless communication, It requires the use of a working reader.

따라서, 모든 국가에서 동일한 트랜스폰더를 사용하기 위해서는 다중 주파수 동작 특성을 갖는 트랜스폰더가 필요하다.Therefore, in order to use the same transponder in all countries, a transponder having a multi-frequency operation characteristic is required.

한편, 트랜스폰더는 메모리, IC 회로, 안테나 등을 내장하고 있는데 최근에 인쇄종이 위에 금, 은, 구리 등 도전성 잉크를 프린트하여 제작된 인쇄형 안테나가 트랜스폰더용 안테나(이하에서는 전파식별 송수신용 안테나라고 한다)로 사용되고 있다.On the other hand, transponders have built-in memory, IC circuits, antennas, etc. Recently, printed antennas made by printing conductive inks such as gold, silver, and copper on printed paper are used for transponder antennas (hereinafter, referred to as antennas for transmitting and receiving radio waves). It is used).

인쇄기법을 활용하여 제작되는 안테나는 형태에 따라 비문자형 안테나와 문자형 안테나로 구분이 가능하다.Antennas produced using the printing technique can be divided into non-letter antennas and letter antennas according to their shape.

비문자형 안테나는 시각적인 정보를 제공할 수는 없지만, 안테나 설계에 있어 제한이 없기 때문에, 높은 이득· 전방향성· 다중 주파수 대역 특성· 쌍극 편파 특성 등 다양한 기능을 제공한다. 또한, 임피던스 정합부가 내장된 안테나 구현이 가능하다.Non-lite antennas cannot provide visual information, but there are no limitations in the design of the antenna, providing a variety of functions such as high gain, omni-directional, multi-frequency band characteristics, and dipole polarization characteristics. In addition, an antenna with an impedance matching unit may be implemented.

문자형 안테나는 전자기적 물리량을 통해 식별 정보를 제공하는 것 이외에도 육안으로 직접 인식할 수 있는 문자 정보를 제공한다. In addition to providing identification information through electromagnetic physical quantities, the character antenna provides character information that can be directly recognized by the naked eye.

또한, 통상 고객들이 가장 쉽게 인식할 수 있는 곳에 위치하는 상품명, 제품명, 회사의 로고 등을 문자형 안테나에 활용하면 문자형 안테나는 문자 정보 뿐만 아니라 안테나의 위치 정보까지도 제공할 수 있다.In addition, if a common name, a product name, a company logo, etc., which are located in a place where customers can be easily recognized, are used for the letter antenna, the letter antenna may provide not only text information but also antenna location information.

따라서, 상술한 바와 같이 트랜스폰더의 위치가 전력효율을 결정하는 무선 주파수 인식(RFID) 시스템에서 트랜스폰더에 내장된 전파식별 송수신용 안테나로 상품명, 제품명, 회사의 로고 등을 활용한 문자형 안테나를 사용하면 리더기 사용자는 쉽게 트랜스폰더의 위치를 찾아 저전력으로 트랜스폰더를 동작시킬 수 있다.Therefore, as described above, in the radio frequency identification (RFID) system in which the position of the transponder determines the power efficiency, a character antenna using a brand name, a product name, a company logo, etc. is used as an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification embedded in the transponder. Reader users can easily locate the transponder and operate the transponder at low power.

한편, 이와 관련하여 미국 등록특허 제 6,320,556 호는 전파식별 송수신용 안테나로 문자형 안테나를 제공한다. 미국 등록특허는 대칭성을 갖는 두 문자 사이(예 : "OO")에 급전단자를 설치하여 문자형 전파식별 송수신용 안테나를 구현한다. On the other hand, US Patent No. 6,320,556 in this regard provides a character antenna as an antenna for transmitting and receiving radio wave identification. In the US patent, a feed terminal is installed between two symmetrical characters (for example, "OO") to implement an antenna for transmitting and receiving character type radio waves.

따라서, 전파식별 송수신용 안테나로 문자형 안테나를 제공하는 미국 등록특허는 전자기적 물리량을 통한 식별 정보를 제공하는 것 이외에도 비문자형 안테나가 제공하지 못하는 육안으로 직접 인식할 수 있는 문자정보를 제공한다.Therefore, the US patent for providing a character-type antenna as an antenna for radio wave identification transmission and reception provides text information that can be directly recognized by the naked eye that the non-letter antenna can not only provide identification information through an electromagnetic physical quantity.

그러나, 안테나 자체에 임피던스 정합회로가 내장되어 있지 않을 뿐만 아니라, 회사명 또는 상품명처럼 제한된 개수의 문자로 구성되어 대칭성을 갖는 연속된 두 문자가 적은 단어에는 적용되기 어려운 문제점이 있다.However, the antenna itself does not have a built-in impedance matching circuit, it is difficult to apply to a word having a small number of two consecutive letters consisting of a limited number of characters, such as company name or brand name.

또한, 상술한 바와 같이 트랜스폰더는 리더기 사용자가 편파를 예측하는데 따른 번거로움을 제거할 수 있기 위한 쌍극 편파 특성 및 모든 국가에서 사용되기 위한 다중 주파수 동작 특성을 갖어야 한다.In addition, as described above, the transponder must have a bipolar polarization characteristic for eliminating the hassle of reader users predicting polarization and a multi-frequency operation characteristic for use in all countries.

그러나, 전파식별 송수신용 안테나로 문자형 안테나를 제공하는 미국 등록특허는 쌍극 편파 특성 및 다중 주파수 대역 동작 특성을 제공하는데 기술적인 문제점이 있다.However, there is a technical problem in providing a bipolar polarization characteristic and a multi-frequency band operation characteristic of a US patent for providing a character antenna as an antenna for radio wave identification transmission and reception.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 대칭적 구조의 형상을 갖는 안테나 소자 중심부에 임피던스 정합부를 구현함으로써, 쌍극 편파 또는 다중 주파수 대역 동작 특성을 갖는, 전파식별 송수신용 안테나 및 그를 이용한 트랜스폰더를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the above problems, by implementing an impedance matching unit in the center of the antenna element having a symmetrical structure, having a bipolar polarization or multi-frequency band operating characteristics, the antenna for transmitting and receiving radio waves and a transformer using the same The purpose is to provide a fender.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 기판; 대칭적 문자 형태로 상기 기판에 인쇄되어 전파를 송수신하는 안테나 소자; 및 상기 문자 형태의 안테나 소자에 일체로 패턴 형성되어, 입력 임피던스의 절대크기가 칩의 입력 임피던스의 절대크기와 동일하고, 입력 임피던스의 허수부가 상기 칩의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 상기 칩과 상기 안테나 소자 간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, a substrate; An antenna element printed on the substrate in symmetrical form to transmit and receive radio waves; And an integrally patterned antenna element, the absolute magnitude of the input impedance being the same as the absolute magnitude of the input impedance of the chip, the imaginary part of the input impedance being the same as the imaginary part and the absolute magnitude of the input impedance of the chip. And an impedance matching unit for matching an impedance between the chip and the antenna element to maintain the opposite sign.

또한, 본 발명에 따른 트랜스폰더는, 기판; 대칭적 문자 형태를 포함하는 상기 기판에 도전성 잉크로 인쇄된 일련의 문자형 안테나 소자; 상기 문자 형태의 안테나 소자에 일체로 패턴 형성되어, 입력 임피던스의 절대크기가 칩의 입력 임피던스의 절대크기와 동일하고, 입력 임피던스의 허수부가 상기 칩의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 상기 칩과 상기 안테나 소자 간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합부; 및 상기 안테나 소자의 송수신 신호에 대하여 데이터 처리를 수행하는 상기 칩을 포함하고, 상기 안테나 소자는, 좌우 개방형 문자 및 상하 개방형 문자로 구성되어 쌍극 편파를 제공하는 것을 특징으로 한다.In addition, the transponder according to the present invention, the substrate; A series of character antenna elements printed with conductive ink on the substrate comprising symmetric character forms; Patterned integrally with the letter-shaped antenna element, the absolute magnitude of the input impedance is equal to the absolute magnitude of the input impedance of the chip, and the imaginary part of the input impedance is the same as the imaginary part and the absolute magnitude of the chip's input impedance. An impedance matching unit for matching an impedance between the chip and the antenna element to maintain the opposite direction; And the chip for performing data processing on the transmission / reception signal of the antenna element, wherein the antenna element is configured of left and right open letters and up and down open letters to provide bipolar polarization.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, whereby those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention. There will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

상기 대칭적 문자는 대칭적 구조의 숫자, 수학적 기호, 도형 등을 포함한다. The symmetrical characters include numbers, mathematical symbols, figures, and the like of a symmetrical structure.

도 1은 본 발명에 따른 알파벳 "C"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면이다.1 is a view showing an embodiment of implementing the antenna for transmitting and receiving radio waves using the letter "C" according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 전파식별 송수신용 안테나는 기판(10), 안테나 소자(20), 칩(30), 임피던스 정합부(40)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the antenna for transmitting and receiving radio waves according to the present invention includes a substrate 10, an antenna element 20, a chip 30, and an impedance matching unit 40.

종래의 문자형 전파식별 송수신용 안테나와는 다르게 본 발명에 따른 전파식별 송수신용 안테나는 하나의 문자가 독립적으로 원하는 주파수에서 동작하고, 동시에 임피던스 정합이 이루어지는 구조를 갖는다. Unlike conventional character type antennas for transmitting and receiving radio waves, the antenna for transmitting and receiving radio waves according to the present invention has a structure in which one character operates independently at a desired frequency, and at the same time, impedance matching is performed.

상기 기판(10)은 나무, 테프론, 플라스틱 등과 같은 비도전체로 이루어진 인쇄종이를 사용할 수 있다.The substrate 10 may use a printed paper made of a non-conductor such as wood, Teflon, plastic, and the like.

상기 안테나 소자(20)는 리더기(interrogator)와 칩(30) 사이에 RF(Radio Frequency) 신호 전력을 매개하며, 상기 기판(10) 위에 금, 은, 구리, 청동 등의 금속도료로 이루어진 도전성 잉크로 프린트하여 제작하는 것이 바람직하다. 크기는 사용 주파수에서 공진이 발생하여 전자기장이 공간으로 복사가 잘 이루어지도록 설계한다.The antenna element 20 mediates RF (Radio Frequency) signal power between the interrogator and the chip 30, and a conductive ink made of metal paint such as gold, silver, copper, and bronze on the substrate 10. It is preferable to produce by printing. The size is designed so that resonance occurs at the frequency of use, so that the electromagnetic field is well radiated to space.

상기 칩(30)은 상기 안테나 소자(20)로부터의 RF(Radio Frequency) 신호전력을 감지하여 데이터 처리를 수행하며, 변조·검파회로·정류회로 및 마이크로 프로세스를 포함한다. 이때, 상기 칩(30)은 마이크로 프로세스가 내장되지 않는 형태를 이룰 수도 있다. The chip 30 senses RF (Radio Frequency) signal power from the antenna element 20 to perform data processing, and includes a modulation, detection circuit, rectification circuit, and a microprocessor. In this case, the chip 30 may be formed without a microprocessor.

그리고, 상기 칩(30)의 내부에 존재하는 정류회로는 CMOS, 다이오드와 같은 소자 등으로 구성되어 있고, 상기 소자들은 캐패시턴스(capacitance) 성분을 발생 시킨다. 따라서, 상기 칩(30)은 통상 음의 리액턴스(reactance) 값을 갖는 입력 임피던스를 갖는다. The rectifier circuit existing in the chip 30 is composed of a device such as a CMOS and a diode, and the devices generate a capacitance component. Thus, the chip 30 typically has an input impedance with a negative reactance value.

따라서, 상기 안테나 소자(20)는 상기 칩(30)과 임피던스 정합을 위해서 양의 리액턴스(reactance) 값을 갖는 인덕턴스(inductance) 성분의 임피던스 정합회로가 필요하다.Therefore, the antenna element 20 requires an impedance matching circuit having an inductance component having a positive reactance value for impedance matching with the chip 30.

그러나, 인덕턴스(inductance) 성분을 유지하는 임피던스 정합회로의 경우, 인덕턴스(inductance) 양 자체가 소자의 크기에 비례하는 특성으로 인해 작은 공간에서 원하는 값으로 조성하기 어려워, 칩(30)의 내부회로에 설치하기 어려운 문제점이 있다. However, in the case of the impedance matching circuit which maintains the inductance component, it is difficult to form the desired value in a small space due to the characteristic that the amount of inductance itself is proportional to the size of the device, and thus it is difficult to form an internal circuit of the chip 30. There is a problem that is difficult to install.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 도 1에 도시된 바와 같이, 임피던스 정합부(40)를 상기 안테나 소자(20)와 일체형으로 안테나 소자(20) 내에 구현한다. In order to solve this problem, as shown in FIG. 1, the impedance matching unit 40 is implemented in the antenna element 20 integrally with the antenna element 20.

상기 안테나 소자(20)와 상기 칩(30)의 임피던스 정합을 위해서, 상기 임피던스 정합부(40)를 포함하고 있는 안테나 소자(20)의 입력 임피던스의 절대크기는 상기 칩(30)의 입력 임피던스의 절대크기와 같고, 안테나 소자(20)의 입력 임피던스의 허수부는 상기 칩(30)의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 설계한다.In order to match the impedance of the antenna element 20 and the chip 30, the absolute magnitude of the input impedance of the antenna element 20 including the impedance matching unit 40 is equal to the input impedance of the chip 30. The imaginary part of the input impedance of the antenna element 20 is the same as the absolute magnitude, and the imaginary part of the input impedance of the chip 30 is the same as the absolute magnitude but is designed to maintain the opposite sign.

후술할 도 2와 도 3은 사용 주파수는 930㎒, 칩(30)의 입력 임피던스는 20-j50로 하여 상기와 같은 조건이 유지되도록 설계한 결과이다. 2 and 3 to be described later, the use frequency is 930MHz, the input impedance of the chip 30 is 20-j50, the result is designed to maintain the above conditions.

또한, 구조를 간단히 하기 위해, "C" 문자형 안테나 소자는 내부공간이 비어있는 원통형 단면을 이용하고, 외경은 3㎝, 내경은 2.4㎝, 높이는 6㎝, 폭은 6㎝, 안테나 전체 길이는 약 15㎝를 유지하도록 한다. 그리고 임피던스 정합부(40)는 약 2㎝를 갖는 슬롯으로 도전성 잉크를 제거하여 구현한다.In addition, in order to simplify the structure, the letter "C" type antenna element uses a cylindrical cross section with an empty internal space, the outer diameter is 3 cm, the inner diameter is 2.4 cm, the height is 6 cm, the width is 6 cm, and the total length of the antenna is about Maintain 15cm. In addition, the impedance matching unit 40 is implemented by removing the conductive ink into a slot having about 2 cm.

도 2는 도 1의 전파식별 송수신용 안테나의 S11 파라미터 특성을 나타낸 도면이다. FIG. 2 is a diagram illustrating S11 parameter characteristics of an antenna for transmitting and receiving radio waves of FIG. 1.

도 2는 칩(30)이 설치되는 곳에서 안테나 소자(20)를 바라보았을 때의 S11 파라미터 특성을 나타낸다.2 shows the S11 parameter characteristics when the antenna element 20 is viewed from the place where the chip 30 is installed.

S 파라미터는 주파수 분포 상에서 입력 전압 대 출력 전압의 비를 나타낸다. 예를 들어 S21이라고 하면, 1번 포트에서 입력한 전압과 2번 포트에서 출력된 전압의 비율을 의미한다. 안테나의 경우 멀티 포트(multi-port)를 제외하고 일반적으로 입력 포트만 존재하기 때문에 S11을 사용한다.The S parameter represents the ratio of input voltage to output voltage on the frequency distribution. For example, S21 means the ratio of the voltage input at port 1 to the voltage output at port 2. For antennas, S11 is used because there are generally only input ports except for multi-ports.

도 2에서 세로축의 S11의 값은 dB 스케일(scale)로 나타내며, dB 스케일에서 0dB이란 입력된 기준 전력을 의미한다. In FIG. 2, the value of S11 on the vertical axis is represented by a dB scale, and 0 dB in the dB scale means an input reference power.

도 2에 도시된 바와 같이, 사용 주파수인 930㎒에서 안테나 소자(20)의 공진 주파수가 일치하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 2, it can be seen that the resonance frequency of the antenna element 20 coincides at the use frequency of 930 MHz.

안테나 소자(20)로부터 유기된 전력을 손실없이 칩(30)으로 전송하기 위해서 즉, 안테나 소자(20)와 칩(30)의 임피던스 정합을 위해서 안테나 소자(20)의 입력 임피던스가 20+j50 오옴이 유지되도록 임피던스 정합부(40)를 설계해야 한다.The input impedance of the antenna element 20 is maintained at 20 + j50 ohms in order to transfer the power dissipated from the antenna element 20 to the chip 30 without loss, that is, to match the impedance of the antenna element 20 and the chip 30. Impedance matching section 40 should be designed as much as possible.

도 3은 도 1의 임피던스 정합부에 의한 안테나 소자의 입력 임피던스를 나타낸 스미스차트이다.3 is a Smith chart illustrating an input impedance of an antenna element by the impedance matching unit of FIG. 1.

도 3에 도시된 바와 같이, 사용 주파수인 930㎒에서 안테나 소자(20)의 입력 임피던스는 18+j21 오옴으로, 안테나 소자(20)로부터 유기된 전력을 손실없이 칩(30)으로 전송하기 위한 안테나 소자(20)의 입력 임피던스 조건 범위에 포함된다.As shown in FIG. 3, the input impedance of the antenna element 20 is 18 + j21 ohms at a use frequency of 930 MHz, and an antenna element for transmitting power dissipated from the antenna element 20 to the chip 30 without loss. 20) is included in the input impedance condition range.

한편, 도 1에 도시한 본 발명에 따른 알파벳 "C"를 활용하여 구현한 전파식별 송수신용 안테나의 복사 편파 방향은, 도 1에 도시된 바와 같이 "C"자가 지상에 서 육안으로 용이하게 식별 가능한 위치 및 방향(orientation)을 갖고 있을 때 수직 편파를 나타낸다. 또한, 안테나 이득은 1.8㏈i이며, 2차원적으로 전방향성을 유지하는 특성을 나타낸다. On the other hand, the radiation polarization direction of the radio frequency identification transmission and reception antenna implemented by utilizing the letter "C" according to the present invention shown in Figure 1, as shown in Figure 1 "C" is easily identified with the naked eye on the ground. It shows vertical polarization when it has a possible position and orientation. In addition, the antenna gain is 1.8 ㏈i, and exhibits the characteristic of maintaining omni-directional in two dimensions.

도 4는 본 발명에 따른 알파벳 "H"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면이다.4 is a view showing an embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using the letter "H" according to the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 알파벳 "H"를 활용하여 구현한 전파식별 송수신용 안테나는 기판(50), 안테나 소자(60), 칩(70), 임피던스 정합부(80)를 포함한다.As shown in Figure 4, the radio wave identification transmission and reception antenna implemented using the letter "H" according to the present invention is a substrate 50, antenna element 60, chip 70, impedance matching unit 80 Include.

상기 기판(50), 안테나 소자(60), 칩(70), 임피던스 정합부(80)는 도 1의 기판(10), 안테나 소자(20), 칩(30), 임피던스 정합부(40)와 동일하게 설계하고 동일한 기능을 수행하므로 상세한 설명은 생략한다.The substrate 50, the antenna element 60, the chip 70, and the impedance matching unit 80 may include the substrate 10, the antenna element 20, the chip 30, and the impedance matching unit 40 of FIG. 1. Detailed description is omitted since the same design and perform the same function.

도 5는 도 4의 전파식별 송수신용 안테나의 S11 파라미터 특성을 나타낸 도면이고, 도 6은 도 4의 임피던스 정합부에 의한 안테나 소자의 입력 임피던스를 나타낸 스미스차트이다.FIG. 5 is a diagram illustrating S11 parameter characteristics of the antenna for transmitting and receiving radio waves of FIG. 4, and FIG. 6 is a Smith chart showing input impedance of an antenna element by the impedance matching unit of FIG. 4.

안테나 소자(60) "H"는 도 2 및 도 3에서 설계한 알파벳 "C"와 동일하게 높 이는 6㎝, 폭은 6㎝, 굵기는 0.6㎝로 설계한다. 또한, 상기 칩(70)의 입력 임피던스는 20-j50 오옴을 사용한다.Antenna element 60 "H" is designed to be 6 cm high, 6 cm wide, and 0.6 cm thick, the same as the letter "C" designed in Figs. In addition, the input impedance of the chip 70 uses 20-j50 ohms.

도 5에 도시된 바와 같이, 사용 주파수 930㎒에서 안테나 소자(60)의 공진 주파수가 일치하고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 5, it can be seen that the resonance frequencies of the antenna elements 60 coincide at the use frequency of 930 MHz.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 사용 주파수 930㎒에서 안테나 소자(60)의 입력 임피던스는 19+j50 오옴으로, 안테나 소자(60)로부터 유기된 전력을 손실없이 칩(70)으로 전송하기 위한 안테나 소자(20)의 입력 임피던스 조건 범위에 포함된다.In addition, as shown in FIG. 6, the input impedance of the antenna element 60 is 19 + j50 ohms at a use frequency of 930 MHz, so that the antenna element for transmitting power dissipated from the antenna element 60 to the chip 70 without loss. The input impedance condition range of 20 is included.

도 4에 도시한, 본 발명에 따른 알파벳 "H"를 활용하여 구현한 전파식별 송수신용 안테나의 복사 편파 방향은, 도 4에 도시된 바와 같이 "H"자가 지상에서 육안으로 용이하게 식별 가능한 위치 및 방향(orientation)을 갖고 있을 때, 상기 도 1의 "C"자형 안테나와는 반대로 수평 편파를 나타낸다. 또한, 안테나 이득은 2.1㏈i을 나타낸다.As shown in FIG. 4, the radiation polarization direction of the radio frequency identification transmission / reception antenna implemented using the alphabet “H” according to the present invention is a position where the “H” can be easily identified from the ground with the naked eye. And a horizontal polarization as opposed to the "C" shaped antenna of FIG. 1 when having an orientation. In addition, the antenna gain represents 2.1GHz.

도 7, 도 8 및 도 9는 본 발명에 따른 각각 알파벳 "N", "S", "Z"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면이다.7, 8, and 9 are diagrams illustrating one embodiment of implementing an antenna for transmitting and receiving radio waves using alphabets "N", "S", and "Z" according to the present invention, respectively.

알파벳 "N", "S", "Z"를 활용한 각 전파식별 송수신용 안테나는 상기 도 1 및 상기 도 4의 알파벳 "C" 및 "H"를 활용하여 구현한 전파식별 송수신용 안테나와 동일한 설계 조건으로 구현한다.Antennas for transmitting and receiving radio waves using the letters "N", "S", and "Z" are the same as the antennas for transmitting and receiving radio waves using the letters "C" and "H" of FIGS. 1 and 4. Implement with design conditions.

이때, 알파벳 "N"을 활용한 전파식별 송수신용 안테나는 수평 편파, 알파벳 "S"를 활용한 전파식별 송수신용 안테나는 수직 편파, 알파벳 "Z"를 활용한 전파식 별 송수신용 안테나는 수직 편파를 나타낸다. At this time, the antenna for transmitting and receiving radio waves using the letter "N" is horizontally polarized, the antenna for transmitting and receiving radio waves using the letter "S" is vertically polarized, and the antenna for transmitting and receiving antennas using the letter "Z" is vertically polarized. Indicates.

도 10은 본 발명에 따른 로마 숫자 "1"를 활용하여 전파식별 송수신용 안테나를 구현한 일실시예 도면이다. 이외에도 수학적 기호(합집합 기호인 ∪, 교집합 기호인 ∩, 집합의 포함관계를 나타내는 기호 ⊃·⊂, 합을 나타내는 기호 Σ, 적분을 나타내는 기호 ∫, 소괄호를 나타내는 기호 (, 대괄호를 나타내는 [...등)를 활용한 안테나 제작이 가능하다. FIG. 10 is a diagram for one embodiment of an antenna for transmitting and receiving radio waves using Roman numeral " 1 " according to the present invention. In addition, mathematical symbols ((as the union symbol, 인 as the intersection symbol, ⊃ · ⊂ as the inclusion relationship of the set, Σ as the sum, Σ as the integral, ∫, the parentheses (, [...] Etc.) antenna production is possible.

상기 도 1에서 상기 도 10까지의 안테나 편파 방향을 통해서, 편파 방향이 문자 또는 숫자 등의 형태에 의해 결정되는 것을 볼 수 있다.Through the antenna polarization direction from FIG. 1 to FIG. 10, it can be seen that the polarization direction is determined by the form of letters or numbers.

우선, "C", "I", "⊃", "Σ" 처럼 좌우 방향으로 개방되는 구조를 지니면서 상하 대칭 구조를 갖는 문자(또는 문자, 기호, 로고)의 경우에는 편파 방향이 수직 편파를 나타낸다.First, in the case of a letter (or a letter, a symbol, a logo) having a structure that is open in left and right directions such as "C", "I", "⊃", and "Σ" and has a vertically symmetrical structure, the polarization direction is vertically polarized. Indicates.

또한, "H", "M", "∪", "∩" 처럼 상하 방향으로 개방되는 구조를 지니면서 좌우 대칭 구조를 갖는 문자(또는 숫자, 기호, 로고)의 경우에는 편파 방향이 수평 편파를 나타낸다.In addition, in the case of letters (or numbers, symbols, and logos) having a structure that is open in the vertical direction such as "H", "M", "∪", and "∩" and has a symmetrical structure, the polarization direction is horizontally polarized. Indicates.

"S", "N", "Z" 처럼 원점(문자의 중심점)에 대해 대칭 구조를 갖는 문자(혹은 숫자, 기호, 로고)의 경우에는, "S", "Z" 처럼 좌우 방향으로 개방되는 구조를 갖고 있으면 편파 방향은 수직 편파를 나타내고, "N" 처럼 상하 방향으로 개방되는 구조를 갖고 있으면 편파 방향은 수평 편파를 나타낸다.For letters (or numbers, symbols, logos) that have a symmetrical structure with respect to the origin (the center of the letter), such as "S", "N", and "Z", they are opened in the left and right directions, such as "S" and "Z". If it has a structure, the polarization direction represents a vertical polarization, and if it has a structure which opens up and down like "N", a polarization direction represents a horizontal polarization.

즉, 대칭 구조를 갖는 문자형 전파식별 송수신용 안테나에서 편파 방향은 개방되는 구조에 의해 결정된다.That is, the polarization direction in the character type antenna for transmitting and receiving a symmetrical structure is determined by the open structure.

도 11은 본 발명에 따른 쌍극 편파로 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면이다.FIG. 11 is a diagram illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 사프사의 영문인 "SHARP"를 활용하여 트랜스폰더를 구현한 일실시예이다.As shown, in the present embodiment, a transponder is implemented by using the English company "SHARP" of Saf Corporation.

상기 트랜스폰더는 리더기(interrogator)와 RF(Radio Frequency) 신호를 송수신하기 위한 전파식별 송수신용 안테나, 고유 정보를 저장하기 위한 메모리부, 상기 전파식별 송수신용 안테나로부터 전달받은 RF(Radio Frequency) 신호에 따라 상기 메모리부에 저장된 고유 정보를 상기 전파식별 송수신용 안테나로 전송하기 위한 전파처리부를 포함한다. The transponder includes a radio frequency identification transmission and reception antenna for transmitting and receiving an RF signal to and from an interrogator, a memory unit for storing unique information, and a radio frequency (RF) signal received from the radio frequency identification transmission and reception antenna. Therefore, a radio wave processing unit for transmitting the unique information stored in the memory unit to the radio wave identification transmission and reception antenna.

도 11에 도시된 바와 같이, 트랜스폰더의 "SHARP"라는 글자 중에서 "S"와 "H" 글자부분을 본 발명에 따른 "S"와 "H"를 활용한 전파식별 송수신용 안테나로 설치한다. As shown in FIG. 11, the letters "S" and "H" of the letters "SHARP" of the transponder are installed as antennas for transmitting and receiving radio waves using "S" and "H" according to the present invention.

상술한 바와 같이, "S"자 전파식별 송수신용 안테나는 좌우 방향으로 개방되는 구조를 갖고 있어 수직 편파 특성을 나타내고, "H"자 전파식별 송수신용 안테나는 상하 방향으로 개방되는 구조를 갖고 있어 수평 편파 특성을 나타낸다.As described above, the antenna for transmitting and receiving the S-character radio frequency identification has a structure that is open in the left and right direction, and exhibits a vertical polarization characteristic. Polarization characteristics.

따라서, 트랜스폰더 리더기로부터 전달되는 수직 편파 신호는 "S"자 안테나가, 트랜스폰더 리더기로부터 전달되는 수평 편파 신호는 "H"자 안테나가 각각 수신하여 편파 다이버시티(diversity) 기술을 구현한다.Accordingly, the vertically polarized signal transmitted from the transponder reader is received by the "S" antenna, and the horizontally polarized signal transmitted from the transponder reader is received by the "H" antenna, respectively, to implement polarization diversity technology.

도 12는 본 발명에 따른 쌍극 편파로 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 또 다른 일실시예 도면이다.12 is a view showing another embodiment of implementing a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification operating in a bipolar polarization according to the present invention.

도시된 바와 같이, 본 실시예에서는 삼성사의 영문인 "SAMSUNG"을 활용하여 트랜스폰더를 구현한 일실시예이다.As shown, in the present embodiment, a transponder is implemented by utilizing the English company "SAMSUNG".

"SAMSUNG"을 활용한 트랜스폰더는 상기 도 11의 트랜스폰더처럼 편파 다이버시티 기술 구현이 가능하다. 맨 앞에 있는 "S" 또는 중앙에 있는 "S" 중에 하나를 선택하여 전파식별 송수신용 안테나로 제작하면 수직 편파 신호를 송수신할 수 있으며, "M", "U", "N" 중 하나를 선택하여 전파식별 송수신용 안테나로 제작한 수평 편파 신호를 송수신할 수 있다. The transponder utilizing “SAMSUNG” can implement polarization diversity technology like the transponder of FIG. 11. Select one of "S" at the front or "S" at the center to make an antenna for transmitting and receiving vertical identification, and can transmit and receive vertically polarized signal. Select one of "M", "U", and "N". It is possible to transmit and receive the horizontally polarized signal produced by the radio frequency identification antenna.

여기서는 도 12에 도시된 바와 같이, 맨 앞에 있는 "S"와 "N"을 선택하여 전파식별 송수신용 안테나로 제작하여 편파 다이버시티 기술을 구현한다.In this case, as shown in FIG. 12, polarization diversity technology is implemented by selecting “S” and “N” at the front to produce an antenna for radio wave identification transmission and reception.

도 13은 본 발명에 따른 삼중 주파수 대역에서 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면이다.FIG. 13 is a diagram illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving a radio frequency identification operating in a triple frequency band according to the present invention.

각 나라별로 사용 주파수는 433MHz 대역, 900MHz 대역, 2.4GHz 대역, 2.8GHz 대역으로 구분이 가능하다. 이러한 대역을 하나의 트랜스폰더에서 동작이 가능하도록 구현하기 위해서 이중, 삼중, 사중 대역 전파식별 송수신용 안테나 설치가 필수적이다.Each country can be divided into 433MHz band, 900MHz band, 2.4GHz band, 2.8GHz band. In order to implement such a band to operate in a single transponder, it is necessary to install an antenna for dual, triple, and quad-band radio frequency identification.

도 13에 도시된 바와 같이, 히다치사의 영문인 "Hitachi"에서 "H", "c", "i"에 전파식별 송수신용 안테나를 제작한다. 대문자 "H"는 저주파 대역(900MHz), 소문자 "c"는 중간 대역(2.45GHz), 소문자 "i"는 고주파 대역(5.8GHz)에서 동작하도록 제작한다. 통상 단어 맨 앞에 있는 문자는 대문자로 표기되므로 저주파 대역용 안테나로 적합하다. As shown in FIG. 13, an antenna for radio wave identification transmission and reception is manufactured at "H", "c", and "i" in Hitachi's English letter "Hitachi". The uppercase "H" is designed to operate in the low frequency band (900MHz), the lowercase "c" in the middle band (2.45GHz), and the lowercase "i" in the high frequency band (5.8GHz). The letter at the beginning of the word is usually capitalized, making it suitable for low frequency antennas.

이때, 안테나로 동작하지 않는 문자의 경우, 도전성 잉크로 제작해도 무방하며 경제성을 고려하여 비도전체인 일반 잉크로 제작해도 무방하다. In this case, in the case of a character that does not operate as an antenna, it may be produced with a conductive ink, or may be produced with a non-conductive general ink in consideration of economical efficiency.

도 14는 본 발명에 따른 이중 주파수 대역에서 동작하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면이다.14 is a view showing an embodiment of implementing a transponder using an antenna for transmitting and receiving radio frequency identification operating in a dual frequency band according to the present invention.

도 14에 도시된 바와 같이, 마이크로소프트사의 영문인 "Microsoft"에서 대문자 "M", 소문자 "s"에 전파식별 송수신용 안테나를 제작한다. 대문자 "M"은 저주파 대역(900MHz), 소문자 "s"는 중간 대역(2.4 GHz)에서 동작하도록 제작한다. As shown in FIG. 14, an antenna for radio wave identification transmission and reception is manufactured in uppercase "M" and lowercase "s" in English "Microsoft" of Microsoft Corporation. The uppercase "M" is designed to operate in the low frequency band (900MHz) and the lowercase "s" in the middle band (2.4GHz).

만약, 삼중 주파수 대역에서 동작하는 트랜스폰더로 제작하는 경우, "i"에 전파식별 송수신용 안테나를 제작하여 고주파 대역(5.8GHz)에서 동작하도록 설계가 가능하다.If fabricated with a transponder operating in the triple frequency band, it is possible to design an antenna for radio wave identification transmission and reception at "i" to operate in the high frequency band (5.8GHz).

도 15는 본 발명에 따른 이중 주파수 대역 및 쌍극 편파를 동시에 제공하는 전파식별 송수신용 안테나를 이용한 트랜스폰더를 구현한 일실시예 도면이다.FIG. 15 is a diagram illustrating an embodiment of a transponder using an antenna for transmitting and receiving radio waves for simultaneously providing dual frequency band and dipole polarization according to the present invention.

도 15에 도시된 바와 같이, 마이크로소프트사의 영문인 "Microsoft"에서 대문자 "M", 소문자 "c", 소문자 "s"에 전파식별 송수신용 안테나를 제작한다. 대문자 "M"은 저주파수 대역(900㎒), 소문자 "c", "s"는 중간 대역(2.4㎓)에서 동작하도록 제작한다. 이때, 소문자 "c", "s"는 각각 수평 편파와 수직 편파 신호를 송수신한다.As shown in FIG. 15, an antenna for radio wave identification transmission and reception is manufactured in uppercase "M", lowercase "c", and lowercase "s" in English "Microsoft" of Microsoft Corporation. The uppercase "M" is designed to operate in the low frequency band (900MHz), the lowercase "c" and "s" in the middle band (2.4kHz). In this case, the lowercase letters "c" and "s" transmit and receive horizontally and vertically polarized signals, respectively.

따라서, 도 15에 도시된 트랜스폰더는 이중 주파수 대역에서 동작이 가능하고 수평 편파 및 수직 편파 신호를 동시에 송수신할 수 있다.Thus, the transponder shown in FIG. 15 can operate in a dual frequency band and can simultaneously transmit and receive horizontally and vertically polarized signals.

이외에도 다양한 조합을 통해 다중 주파수 대역 특성 및 쌍극 편파 특성 제 공이 가능하다. In addition, various combinations provide multi-frequency band characteristics and bipolar polarization characteristics.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형, 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications, and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention. It will be apparent to those of ordinary skill in Esau.

상기와 같은 본 발명은, 대칭적 구조의 문자 형태를 포함하는 일련의 문자형 전파식별 송수신용 안테나의 임피던스 정합부의 크기를 다르게 함으로써, 종래의 문자형 전파식별 송수신용 안테나를 내장한 트랜스폰더가 제공하지 못했던 다중 주파수 동작 특성을 갖는다.The present invention as described above, by varying the size of the impedance matching portion of the series of letter-type radio frequency identification and reception antennas including the symmetrical character form, the conventional transponder having a built-in letter-type radio frequency transmission and reception antenna was not provided Has multi-frequency operating characteristics.

또한, 본 발명은, 일련의 문자형 전파식별 송수신용 안테나가 대칭 문자 형태의 좌우 개방형 안테나 소자 및 대칭적 문자 형태의 상하 개방형 안테나 소자를 포함함으로써, 쌍극 편파 특성을 갖는다.In addition, the present invention has a bipolar polarization characteristic because the series of letter-shaped radio frequency identification transmission and reception antennas include left and right open antenna elements in the form of symmetrical letters and top and bottom open antenna elements in the form of symmetrical letters.

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Claims (7)

기판;Board; 대칭적 문자 형태로 상기 기판에 인쇄되어 전파를 송수신하는 안테나 소자; 및An antenna element printed on the substrate in symmetrical form to transmit and receive radio waves; And 상기 문자 형태의 안테나 소자에 일체로 패턴 형성되어, 입력 임피던스의 절대크기가 칩의 입력 임피던스의 절대크기와 동일하고, 입력 임피던스의 허수부가 상기 칩의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 상기 칩과 상기 안테나 소자 간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합부를 포함하는 전파식별 송수신용 안테나.Patterned integrally with the letter-shaped antenna element, the absolute magnitude of the input impedance is equal to the absolute magnitude of the input impedance of the chip, and the imaginary part of the input impedance is the same as the imaginary part and the absolute magnitude of the chip's input impedance. And an impedance matching unit for matching an impedance between the chip and the antenna element to maintain the opposite. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 기판은,The substrate, 나무, 테프폰, 플라스틱 중 어느 하나이고,Wood, tefphone, plastic, 상기 안테나 소자는,The antenna element, 도전성 잉크인 것을 특징으로 하는 전파식별 송수신용 안테나.A radio frequency identification transmission and reception antenna, characterized in that the conductive ink. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 임피던스 정합부는,The impedance matching unit, 상기 도전성 잉크를 소정 크기로 박피하여 임피던스를 조정하는 것을 특징으 로 하는 전파식별 송수신용 안테나.And the impedance is adjusted by peeling the conductive ink to a predetermined size. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 대칭적 문자는 숫자 또는 수학적 기호를 포함하는 것을 특징으로 하는 전파식별 송수신용 안테나.The symmetric character is a radio frequency identification antenna, characterized in that it comprises a number or a mathematical symbol. 기판;Board; 대칭적 문자 형태를 포함하는 상기 기판에 도전성 잉크로 인쇄된 일련의 문자형 안테나 소자;A series of character antenna elements printed with conductive ink on the substrate comprising symmetric character forms; 상기 문자 형태의 안테나 소자에 일체로 패턴 형성되어, 입력 임피던스의 절대크기가 칩의 입력 임피던스의 절대크기와 동일하고, 입력 임피던스의 허수부가 상기 칩의 입력 임피던스의 허수부와 절대크기는 동일하지만 부호가 반대를 유지하도록 상기 칩과 상기 안테나 소자 간의 임피던스를 정합하는 임피던스 정합부; 및Patterned integrally with the letter-shaped antenna element, the absolute magnitude of the input impedance is equal to the absolute magnitude of the input impedance of the chip, and the imaginary part of the input impedance is the same as the imaginary part and the absolute magnitude of the chip's input impedance. An impedance matching unit for matching an impedance between the chip and the antenna element to maintain the opposite direction; And 상기 안테나 소자의 송수신 신호에 대하여 데이터 처리를 수행하는 상기 칩을 포함하고, The chip for performing data processing on the transmission and reception signals of the antenna element, 상기 안테나 소자는,The antenna element, 좌우 개방형 문자 및 상하 개방형 문자로 구성되어 쌍극 편파를 제공하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.A transponder comprising bilateral polarization, which is composed of left and right open letters and up and down open letters. 제 5 항에 있어서,The method of claim 5, 상기 임피던스 정합부는,The impedance matching unit, 상기 도전성 잉크를 소정 크기로 박피하여 임피던스를 조정하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.A transponder characterized by adjusting the impedance by peeling the conductive ink to a predetermined size. 제 5 항 또는 제 6 항에 있어서,The method according to claim 5 or 6, 상기 임피던스 정합부는,The impedance matching unit, 서로 크기를 달리하여 다수의 주파수 대역에서 동작하는 것을 특징으로 하는 트랜스폰더.Transponders characterized in that they operate in a plurality of frequency bands of different sizes.
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