KR100812061B1 - Rfid antenna, rfid tag and rfid system - Google Patents

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KR100812061B1
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권홍일
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엘지이노텍 주식회사
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    • H01Q5/314Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors
    • H01Q5/328Individual or coupled radiating elements, each element being fed in an unspecified way using frequency dependent circuits or components, e.g. trap circuits or capacitors between a radiating element and ground

Abstract

An RFID(Radio Frequency IDentification) antenna, an RFID tag, and an RFID system are provided to increase the utilization of the RFID tag by performing communication in dual frequency bands by the RFID antenna. An RFID tag(100) includes an IC chip(101) and an RFID antenna(140). The RFID tag communicates with different readers in dual frequency bands. The RFID antenna includes first and second electric conductors(105,107) and first and second conductors(120,121) having an open slot structure on both surfaces of a supporter(110). The supporter is realized in a rectangular structure so as to irradiate an RF(Radio Frequency) signal. The IC chip is electrically connected between the first and second electric conductors. The first and second electric conductors supply a current fed by the IC chip at a feeding point to the conductors. A slot(130) is formed between the first and second conductors.

Description

RFID 안테나, RFID 태그 및 RFID 시스템{RFID antenna, RFID tag and RFID system} RFID antennas, RFID tags and RFID systems {RFID antenna, RFID tag and RFID system}

도 1은 종래 무선 주파수 인식 태그를 나타낸 구성도. Figure 1 is a schematic view showing a conventional radio frequency identification tag.

도 2는 본 발명에 따른 RFID 태그를 나타낸 정면 사시도. Figure 2 is a front perspective view showing an RFID tag according to the present invention.

도 3은 도 2의 배면 사시도. Figure 3 is a perspective view of the back of Fig.

도 4의 (a)(b)는 IC 칩의 실장 예를 나타낸 도면. Of Figure 4 (a) (b) is a view of the mounting of the IC chip, for example.

도 5의 (a)(b)는 RFID 태그에서 급전에 따른 표면 전류의 예를 나타낸 도면. (A) of Figure 5 (b) is a diagram showing an example of a surface current of the power supply from the RFID tag.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 급전에 따른 표면 전류를 나타낸 도면. Figure 6 is a view of the surface current according to the power supply in the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 7의 (a)(b)는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 제 1공진 주파수에 의한 표면 전류 및 방사 패턴을 나타낸 도면. (A) of Fig. 7 (b) is a diagram showing the surface current and the radiation pattern of the first resonant frequency in the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 8의 (a)(b)는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 제 2공진 주파수에 의한 표면 전류 및 그 방사패턴을 나타낸 도면. (A) of FIG. 8 (b) is a diagram showing the surface current and the radiation pattern according to the second resonance frequency in an RFID tag according to the present invention embodiment.

도 9는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서의 제 1공진 주파수 대역을 나타낸 도면. 9 is a view showing a first resonance frequency band of the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 10은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서의 제 2공진 주파수 대역을 나타낸 도면. 10 is a view showing the second resonance frequency band of the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 11은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 도체 및 슬롯 간의 길이 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 나타낸 도면. 11 is a view showing a change in the resonance frequency according to the change in length between the invention example and the conductor in the slot, according to the RFID tag.

도 12는 본 발명 실시 예에 따른 RFID가 적용된 RFID 시스템을 나타낸 도면. 12 is a view showing the RFID RFID system is applied in accordance with the present invention embodiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명> <Description of the Related Art>

100 : RFID 태그 101 : IC 칩 100: RFID tags 101: IC chip

105,107 : 도전체 110 : 지지체 105 107: conductor 110: support

120,121 : 도체 140 : 안테나 120 121: conductor 140: Antenna

200,300 : 리더 200300: Leader

본 발명은 무선 주파수 인식(RFID: Radio Frequency IDentification) 안테나 및 RFID 태그, 그리고 RFID 시스템에 관한 것이다. The present invention radio frequency identification: relates to (RFID Radio Frequency IDentification) antenna and the RFID tag, and the RFID system.

일반적으로 무선 주파수 인식(RFID : Radio Frequency IDentification)은 무선 주파수를 사용하여 태그(tag)가 가지고 있는 정보를 비접촉식으로 인식하거나 기록하는 기술로서, 태그가 부착된 물건이나 동일, 사람 등을 인식, 추적, 관리할 수 있는 기술을 말한다. In general, radio frequency identification (RFID: Radio Frequency IDentification) is aware of a technique to recognize the information tag (tag) with a contactless or recorded using a radio frequency, thing or equal to the tagged person, such as tracking refers to a technology that can be managed. 이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보를 가지고 있으며 물건이나 동물 등에 부착되는 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 읽거나 또는 기록하기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator)를 포함 한다. Such RFID system includes a reader (Reader or Interrogator) to have a unique identification information and reads the identifying information in the tag (Tag or Transponder) are attached to things or animals that have this tag, or records.

도 1은 종래 무선 주파수 인식 태그를 나타낸 도면이다. 1 is a view showing a conventional radio frequency identification tag.

도 1을 참조하면, RFID 인식 태그(10)는 IC 칩(20)과 안테나(30)로 이루어지며, 상기 IC 칩(20)에는 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리가 내장되어 있으며 안테나(30)를 통해 무선 주파수를 송수신한다. Referring to Figure 1, RFID recognition tag 10 is composed of a IC chip 20 and the antenna 30, the RF transmitting and receiving circuit, a built-in control logic and memory, the IC chip 20 and antenna 30 the transmit and receive radio waves through.

이러한 RFID 태그(10)는 리더(미도시)에서 전송되는 특정 RF 대역의 신호를 반사함과 아울러 반사되는 RF 신호에 식별정보를 포함하는 정보를 변조시켜 리더로 송신하게 된다. This RFID tag 10 is to modulate the information including the identification information to the RF signal as well as reflections and also the reflection signal of a specific RF band to be transmitted from the reader (not shown) transmitted to the reader.

상기 RFID 태그(10)에 사용되는 안테나(30)는 필름에 인쇄된 다이폴(Dipole) 안테나 형태를 가지고 있다. Antenna 30 used for the RFID tag 10 has a dipole (Dipole) antenna pattern is printed on the film. 즉, RFID 태그(10)에 적용되는 안테나의 특성이 다이폴 안테나의 방사 패턴 형태로 설계되어 있다. That is, the characteristic of the antenna is applied to the RFID tag 10 is designed to form the radiation pattern of the dipole antenna.

또한 기존의 RFID 태그는 각각의 주파수별로 구분되어 사용되어 지고 있어, 다른 리더에서는 RFID 리더를 사용할 수 없는 문제가 있다. In addition, the existing RFID tags have been used are separated for each frequency, there is a problem that can not be used for RFID readers in other leaders. 이를 위해, 이중 대역의 RFID 태그의 개발이 요구되고 있다. To this end, the development of a dual-band RFID tags are required.

본 발명은 RFID 안테나 및 이를 갖는 RFID 태그를 제공한다. The present invention provides an RFID tag having an antenna and RFID them.

본 발명은 이중 주파수 대역으로 공진하는 안테나 및 이를 갖는 RFID 태그를 제공한다. The present invention provides an RFID tag having an antenna and this resonating double band.

본 발명은 지지체의 양측에 도전체 및 오픈 슬롯 구조의 도체를 갖는 안테나 를 갖는 RFID 태그가 서로 다른 리더와 통신할 수 있도록 한 RFID 태그 및 이를 이용한 RFID 시스템을 제공한다. The present invention provides an RFID tag and the RFID system using the same to the RFID tag having an antenna with a conductor of the conductor and an open slot on each side of the support structure to one another to communicate with another reader.

본 발명의 실시 예에 따른 RFID 안테나는 지지체; RFID antenna support according to an embodiment of the present invention; 상기 지지체 위에 급전을 위해 형성된 제 1 및 제 2도전체; First and second conductors are formed for the power supply on the support; 상기 지지체 아래에 접지를 위해 형성된 제 1 및 제 2도체; The first and the second conductor is formed for the ground under the support; 상기 제 1 및 제 2도체 사이에 형성된 슬롯을 포함한다. It includes the first and the slot formed between the second conductor.

또한 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그는, 유전체 양측에 도전체 및 오픈 슬롯 구조를 갖는 도체가 형성되며, 이중 공진 주파수 대역으로 동작하는 RFID 안테나; In addition, an RFID antenna for the RFID tag according to the invention embodiment, the conductor having a conductor and an open slot in the dielectric structure on both sides is formed, and operate in a dual resonance frequency band; 상기 도전체의 급전 지점에 전기적으로 연결되는 IC 칩을 포함한다. It includes an IC chip electrically connected to the feed point of the conductor.

또한 본 발명 실시 예에 따른 RFID 시스템은, 유전체 양측에 도전체 및 오픈 슬롯을 갖는 도체를 포함하며, 이중 주파수 대역으로 동작하는 안테나와, 상기 안테나의 급전 지점에 연결된 IC 칩을 포함하는 RFID 태그; In addition, the RFID system according to the present invention embodiments, and that includes a conductor having a conductor and an open slot in the dielectric on both sides, operates in a dual frequency band antenna, RFID tag including an IC chip connected to the feed point of the antenna; 상기 RFID 태그의 이중 주파수 대역을 통해 각각 통신하는 제 1 및 제 2RFID 리더를 포함한다. And a first and a 2RFID reader to communicate through each of a dual frequency band of the RFID tag.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. Referring to the accompanying drawings as follows.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 RFID 태그의 정면 및 배면 사시도이다. 2 and 3 are front and back perspective view of the RFID tag according to the present invention.

도 2 및 도 3을 참조하면, RFID 태그(100)는 IC 칩(101), RFID 안테나(140)를 포함하며, 이중 주파수 대역으로 서로 다른 리더와 동시에 통신할 수 있게 된다. Referring to Figures 2 and 3, RFID tag 100 is capable of communication includes an IC chip (101), RFID antenna 140, a double band at the same time with different leaders.

상기 RFID 안테나(140)는 지지체(110) 양면에 제 1 및 제 2도전체(105,107) 및 오픈 슬롯(130) 구조를 갖는 제 1 및 제 2도체(120,121)를 포함한다. The RFID antenna 140 includes first and second conductors 105, 107 and the open slot 130. The first and second conductors (120 121) having the structure to a support (110) on both sides.

상기 지지체(110)는 유전체 기판(예: FR-4) 또는 절연체(예; 절연 필름) 등을 포함한다. And the like; or an insulator (insulating film, for example): The support 110 includes a dielectric substrate (FR-4 for example). 여기서 유전체 기판을 사용할 경우 유전체 기판 양면의 동박을 각각 식각하여, 원하는 도전체 형상 및 오픈 슬롯 구조를 갖는 도체 형상을 구성할 수 있다. Where it may be used in the case of a dielectric substrate, respectively etching the dielectric substrate on both sides of a copper foil, a conductor shaped configuration with the desired conductor shape and open-slot structure. 본 발명은 설명의 편의를 위해 지지체를 유전체로 하여 설명하기로 한다. The invention will be described with the support of a dielectric material for convenience of description. 이때의 유전체의 유전율(예: 3.5~4.7)에 따라 RFID 안테나의 용량성 리액턴스가 변경될 수 있다. The dielectric constant of the dielectric at this time (e.g. 3.5 ~ 4.7) in accordance with may be a capacitive reactance of the RFID antenna change.

또한 상기 절연 필름은 예를 들면, PET 필름, 폴리이미디(PI), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN), 폴리염화비닐(PVC), 종이, 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 탄산 칼슘을 가진 폴리 프로필렌, 아크릴로니틀릴 부타디엔 스틸렌(ABS) 또는 플라스틱을 포함한다. In addition, the insulating film is, for example, PET film, polyimide media (PI), polyethylene naphtha rate (PEN), polyvinyl chloride (PVC), paper, acetate, polyester, polyethylene, polypropylene, polypropylene with calcium carbonate , it includes acrylonitrile butadiene styrene wrong (ABS) or plastic. 이러한 필름부재의 재료의 선택은 상기 재료 중에서 하나 또는 둘 이상이거나, 상기의 재료의 조합으로 구성될 수 있다. The choice of the material of the film member is either at least one or both of the materials may be composed of a combination of the above materials. 이러한 절연 필름 양측에 도전체 및 도체를 각각 프린트하여 형성해 줄 수 있다. And each printing a conductor and the conductor on both sides of these insulating films may be formed line.

또한 상기 지지체(110)는 RF 신호의 방사를 위해 정사각형 또는 직사각형 등의 사각형 구조로 구현할 수 있다. In addition, the support 110 may be implemented as a structure such as a rectangular, square or rectangular for the emission of the RF signal.

상기 제 1 및 제 2도전체(105,107)는 지지체(110)의 위에 급전 방향을 따라 소정의 폭(약 : 0.8~1.2mm)으로 급전 지점 양단에 형성되며, 상기 제 1 및 제 2도전체(105,107) 사이에 IC 칩이 전기적으로 연결된다. The first and second conductors 105, 107 is wide (about: 0.8 ~ 1.2mm) predetermined along the feeding direction over a support 110 is formed on both ends of the power feeding point, the first and second conductors ( IC chip between 105 107) are electrically connected.

또한 상기 제 1 및 제 2도전체(105,107)는 급전되는 전류가 흐르는 선로로서, 지지체(110) 위에 급전 방향을 따라 마이크로 스트립 라인으로 형성될 수 있으 며, 급전 지점의 IC 칩(101)에 의해 급전되는 전류를 도체(120,121)로 전달해 준다. In addition, by the first and second conductors 105, 107 to the IC chip 101 of the power feeding point of said stay can be formed by the microstrip line along the feeding direction over a fed current flows it tracks support 110 It allows to pass a current to the power supply conductors (120 121).

상기 제 1 및 제 2도체(120,121)는 지지체(110)의 아래에 비대칭 크기로 형성되며, 상기 제 1 및 제 2도체(120,121) 사이에는 슬롯(130)이 형성된다. The first and second conductors (120 121) is formed of an asymmetric size down the support 110, the first has a slot 130 between the first and second conductors (120 121) is formed. 여기서 지지체(110)의 양면에 형성되는 도전체 및 도체의 형성 위치가 변경될 수도 있다. Here is the position of formation of the conductor and the conductor is formed on both surfaces of the support 110 may be changed.

상기 제 1 및 제 2도체(120,121)는 지지체(110) 아래면 전체에 형성되고, RFID 안테나(140)의 접지 역할을 수행하게 된다. The first and second conductors (120 121) is formed on the entire surface below the support 110, and performs a role of a ground RFID antenna 140. 여기서, 상기 도전체(105,107) 및 도체(120,121)는 오픈 회로 스터브 구조로 동작한다. Here, the conductors 105, 107 and the conductor (120 121) operates as an open circuit stub structure.

또한 제 1 및 제 2도체(120,121)는 지지체 아래면에서 슬롯(130)을 기준으로 비대칭 구조로 형성되는 데, 제 1도체(120)가 제 2도체(121) 보다 큰 길이(L1)로 형성될 수 있으며, 그 반대로도 형성될 수 있다. Also formed of the first and second conductors (120 121) is greater in length (L1) is to be formed in an asymmetric structure, based on the slot 130 in the bottom surface of the support, the first conductor (120) than the second conductor (121) It can be, and vice versa, can also be formed.

상기 제 1 및 제 2도체(120,121) 사이에 형성된 슬롯(130)은 제 1 및 제 2도전체(105,107)의 급전 방향에 수직하게 형성된다. Slot 130 defined between the first and second conductors (120 121) is formed perpendicularly to the feed direction of the first and second conductors 105, 107. 즉, 상기 제 1 및 제 2도전체(105,107)가 지지체 위에서 좌/우 방향(또는 x축 방향)으로 형성될 경우, 상기 슬롯(130)은 지지체 아래의 제 1 및 제 2 도체 사이인 앞/뒤 방향(또는 y축 방향)으로 형성되며, 양 끝단이 오픈된 구조로 형성된다. That is, the first and second conductors 105, 107 a case be formed in the left / right direction on the support (or x-axis direction), the slot 130 is in front in between the first and second conductors under the support / back is formed in a direction (or y-axis direction), the both ends are formed in an open structure.

또한 상기 슬롯(130)은 IC 칩(101)을 중심으로 하여, 그 지지체 아래의 일측 또는 타측에 형성될 수 있다. In addition, the slot 130 may be in about the IC chip 101, formed on one side or the other side of the underlying support. 즉, IC 칩(101)이 극성이 없이 동작되므로, 급전 전류는 도전체(105,107) 및 제 2도체(120,121)를 따라 양측 방향으로 흐르게 되므로, 슬롯(130)의 위치도 제 1도체(120)의 앞단 또는 끝단 부분에 형성될 수 있다. That is, since the IC chip 101 is operating without the polarity, the power supply current of the conductor position is also the first conductor 120 of the 105, 107 and second, because flow to both sides of the direction along the second conductor (120 121), the slot (130) a it may be formed on the front end or the trailing end part.

상기 슬롯(130)의 폭은 상기 슬롯(130)에 의한 커패시턴스와 도전체(105,107)의 특성 임피던스에 따라 결정되며, 상기 슬롯(130)의 위치는 제1 도체(120)의 길이(L1)에 따라 결정되는 제 1주파수의 공진 위치에 따라 변경될 수 있다. Location of the slot 130, the width is determined by the characteristic impedance of the capacitance and conductors 105, 107 by the slot 130 of the slot 130 has a length (L1) of the first conductor (120) as determined by the resonance it can be changed according to the position of the first frequency.

여기서, RFID 안테나(140)는 RFID 태그(100)가 적용되는 어플리케이션에 따라 다양한 크기(예: λ/4)로 제작될 수 있는데, 예를 들면, 상기 지지체(110)는 일정 크기(A*B = 8*8cm)로 형성될 수 있으며, 지지체 두께(t)는 1mm 정도이고, 상기 지지체 위에 형성된 도전체(105,107)는 1mm의 폭 및 0.5mm의 두께로 형성될 수 있다. Here, RFID antennas 140 are various sizes (for example: λ / 4), depending on the application where the RFID tag 100 is applied may be made of, for example, the support 110 is a predetermined size (A * B = can be, a support thickness (t) formed of the 8 * 8cm) is about 1mm, the conductor 105, 107 formed on the support may be formed of 1mm thick and 0.5mm in the width of the. 이때의 제 1 및 제 2도전체(105,107)의 폭 및 두께, 급전 길이는 서로 같거나 다를 수도 있다. First and width and thickness, the feed length of the second conductor 105, 107 at this time may be the same or different from each other.

그리고, 상기 IC 칩(101)은 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리 등이 내장될 수 있으며, 상기 RFID 안테나(140)를 통해 이중 주파수 대역으로 RF 주파수를 송/수신하게 된다. In addition, the IC chip 101 is a RF transmission and reception circuit, a control logic and may be a memory such as a built-in, and the transmit / receive RF frequency double the band via the RFID antenna 140. IC 칩(101)의 RF 신호는 도전체(105,107) 및 도체(120,121)를 통해 흐르면서 방사되고, 상기 도전체(105,107)는 수신되는 RF 신호를 IC 칩(101)에게 제공해 준다. RF signal in the IC chip 101 are provided to give a conductor 105, 107 and is emitted flows through the conductor (120 121), the conductor 105, 107 is a receiving IC chip 101 is the RF signal. 이때의 RF 주파수는 도전체(105,107)의 선로에서 에너지가 전자파 형태로 전기장(E Field), 자기장(H Field) 형태로 조금씩 방출된다. At this time, the RF frequency energy from the line conductor 105, 107 is discharged little by little to form an electric field in the electromagnetic wave (E Field), the magnetic field (H Field) type. 이에 따라 도체(120,121)에 도전체(105,107)의 신호 에너지가 유입되는 커플링(예: 인덕티브 커플링) 현상이 발생된다. Is: (inductive coupling for example) phenomenon occurs this coupling is the signal energy of the conductors 105, 107 to the conductors (120 121) flows along. 상기 IC 칩(101)은 제 1 및 제 2 도전체(105,107) 사이에 전기적으로 연결되는데, 전기적인 극성(+,-)(+,-)에 대한 방향성이 없을 수도 있다. The IC chip 101 is the first and the second is electrically connected between the conductors 105, 107, electrical polarity (+, -) - may not be the direction of the (+, -).

도 4는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서의 IC 칩의 실장 예를 나타낸 도면이다. Figure 4 is a view showing a mounting example of the IC chip in the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 4를 참조하면, IC 칩(101)의 도전체(105,107)의 급전을 위해 실장되는데, (a)와 같이 IC 칩(101)이 전도성 패드(102)를 이용하여 도전체(105,107)의 전도성 리드(125)에 실장되거나, (b)와 같이 IC 칩(101)의 와이어(103)를 이용하여 도전체(105,107)에 전기적으로 연결된다. Referring to Figure 4, there is mounted for the power supply of the conductors 105, 107 of the IC chip 101, the conductivity of the IC chip 101 conductors 105, 107 using a conductive pad 102, such as (a) It mounted on the lead 125, or are electrically connected to the wire 103, conductor 105, 107 by using the IC chip 101 as shown in (b). 이와 같이 IC 칩(101)과 도전체(105,107)의 전기적인 접속은 어플리케이션에 따라 플립 칩 본딩 또는 와이어 본딩 등으로 다양하게 변경할 수 있다. Thus, electrical connection between the IC chip 101 and the conductors 105, 107 may be modified variously as flip-chip bonding or wire bonding, depending on the application.

도 5의 (a)(b)는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그의 동작 예를 나타낸 도면이다. (A) of Figure 5 (b) is a view showing an example of the operation of the RFID tag according to the present invention embodiment.

도 5를 참조하면, IC 칩(101)에서 출력되는 전류(I11,I12)는 제 1 및 제 2도전체를 따라 제 1 및 제 2도체(120,121)에 흐르게 되어, 제 1주파수(f1) 대역으로 공진이 발생된다. 5, the current (I11, I12) which is output from the IC chip 101 is flown to the first and the second in accordance with the second conductor first and second conductors (120 121), the first frequency (f1) band a resonance is generated in. 또한 상기 제 1 및 제 2도체(120,121)를 따라 전류가 흐를 때 제 1 및 제 2도체(120,121) 사이에서 커플링이 발생되어, 슬롯(130)을 따라 급전 전류의 일부(I13)가 흐르게 되어, 제 2주파수(f2) 대역으로 공진이 발생된다. Also the second part of the first and second coupling is generated between the conductors (120 121), the power supply current in accordance with the slot (130) (I13) when the current flow to flow along the first and second conductors (120 121) , the resonance in the second frequency (f2) band is generated.

이러한 RFID 태그(100)는 IC 칩(101)으로부터 급전되는 RF 신호에 의해 도전체(105,107) 및 도체(120,121) 사이에서 제 1 주파수(f1) 대역으로 공진이 발생되고, 복수개의 도체 사이의 슬롯(130)에서 제 2주파수(f2) 대역으로 공진이 발생된다. This RFID tag 100 is a slot between the first frequency (f1), the resonance is generated in the band, a plurality of conductors between the conductors 105, 107 and the conductor (120 121) by the RF signal that is supplied from the IC chip 101 this resonance is generated with a second frequency (f2) from the band (130). 즉, RFID 안테나(140)는 오픈 회로 스터브를 이용한 슬롯(130)의 오프 셋(Offset) 급전을 통해 이중 공진을 유도할 수 있다. In other words, RFID antenna 140 may derive a double resonance by the offset (Offset) of the feed slot (130) with an open circuit stub. 이때, 상기 도체(120,121)에서의 슬롯(130)의 위치 및 폭에 따라 공진 주파수의 비(f1/f2)를 결정할 수 있다. At this time, it is possible to determine the ratio (f1 / f2) of the resonant frequency according to the position and width of the slot 130 in the conductor (120 121). 여기서, 제 1주파수(f1)는 제 2주파수(f2) 보다 낮은 주파수이다. Here, the first frequency (f1) is a frequency lower than the second frequency (f2).

여기서, 제 1주파수(f1) 대역은 850~1015MHz 대역을 커버하는 것으로서, 유럽 RFID(865~868MHz), 북미 RFID(902~928MHz), 한국 RFID(908.5~915MHz) 주파수 대역을 모두 만족하게 된다. Here, the first frequency (f1) band 850 to as to cover the 1015MHz band, thereby satisfying both the European RFID (865 ~ 868MHz), North American RFID (902 ~ 928MHz), Korea RFID (908.5 ~ 915MHz) frequency band. 상기 제 2공진 주파수(f2) 대역은 2.319~2.516GHz으로 액티브(Active) RFID 주파수 대역을 모두 만족하게 된다. The second resonance frequency (f2) band is to satisfy all of the active (Active) to the RFID frequency band 2.319 ~ 2.516GHz. 즉, 이러한 RFID 태그(100)는 UHF 대역의 제 1주파수 대역과 마이크로파 대역의 제 2주파수 대역으로 공진을 수행함으로써, 이중 대역의 RFID 디바이스로 제공할 수 있다. In other words, this RFID tag 100 may provide an RFID device, the dual-band by performing resonance in the second frequency band of the first frequency band and the microwave band of the UHF band.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 급전에 따른 도체 및 슬롯에서의 표면 전류를 나타낸 도면이다. 6 is a diagram showing the surface current in a conductor and slots according to the power supply in the RFID tag according to the present invention embodiment. 이에 도시된 바와 같이, 급전 전류(I11,I12)는 도체를 따라 양 방향으로 흐르면서, 슬롯(130)에서 커플링이 발생되어 슬롯(130)을 따라 일부 급전 전류(I13) 흐르게 된다. Thus As shown, the power supply current (I11, I12) along the conductor flows in both directions, is generated in the coupling slot 130 to flow some of the power supply current (I13) along the slot (130). 이에 따라 이중 주파수 대역으로 공진이 발생된다. Therefore, the resonance is generated as a dual frequency band according.

도 7의 (a)(b)는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 제 1공진 주파수에 의한 표면 전류 분포 및 방사 패턴을 나타낸 도면이며, 도 8의 (a)(b)는 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그에서 제 2공진 주파수에 의한 표면 전류 분포 및 그 방사패턴을 나타낸 도면이다. (A) (b) of Figure 7, the present invention conducted a diagram showing the surface current distribution and the radiation pattern of the first resonant frequency in the RFID tag according to the example, (a) (b) of Figure 8 is the invention embodiment in the RFID tag according to a diagram showing the surface current distribution and the radiation pattern according to the second resonance frequency. 여기서, RFID 태그의 방사 패턴은 리더를 각 축 방향으로의 각도(θ,Φ)를 0도부터 90도까지 순차적으로 이동하면서 측정한 값이다. Here, the radiation pattern of the RFID tag is a value measured by moving the reader in sequence an angle (θ, Φ) to the respective axial direction from 0 ° to 90 °.

도 9 및 도 10은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그의 제 1공진 주파수 및 제 2공진 주파수의 대역폭(BW1,BW2)을 각각 나타낸 도면이다. 9 and 10 are a diagram showing the bandwidth (BW1, BW2) of the first resonant frequency and a second resonant frequency of the RFID tag according to the present invention embodiment. 이때의 정재파비는 2.0이며, 이득(dB)은 S 파라미터(S1.1)에서 -10dB로 측정한 것이다. At this time, a standing wave ratio of 2.0, the gain (dB) is measured as -10dB at the S parameter (S1.1).

도 9에 도시된 바와 같이, 제 1공진 주파수는 0.85041MHz~1.0154GHz에서 공진이 발생되고 그 때의 제 1대역폭(BW1)은 0.16497GHz로 구해지며, 도 10에 도시된 바와 같이 제 2공진 주파수는 2.3194~2.5359GHz에서 공진이 발생되고 이때의 제 2대역폭(BW2)은 0.21649GHz로 구해진다. 9, the first resonant frequency of the resonance is generated in the 0.85041MHz ~ 1.0154GHz the first bandwidth (BW1) is a 0.16497GHz is obtained at the time, the second resonant frequency as shown in FIG. 10 the second bandwidth (BW2) of the resonance is generated at this time is determined as 2.3194 ~ 2.5359GHz 0.21649GHz.

도 11는 본 발명에 따른 RFID 태그에 있어서, 지지체 아래에 형성된 제 1도체의 길이(도 3의 L1)에 따른 주파수 및 이득 분포도(S11에서 본 도면)이다. Figure 11 is an RFID tag in accordance with the present invention, a frequency and a gain distribution (the figure in S11) according to the length of the first conductor formed beneath the support (L1 in Fig. 3). 이에 도시된 바와 같이 제 1 도체의 길이(L1)를 10mm, 20mm, 30mm, 40mm, 50mm로 늘려가면서 측정할 때 이중 주파수 대역에서 공진하는 길이를 찾을 수 있게 된다. Thus, as measured going by increasing the length (L1) of the first conductor to 10mm, 20mm, 30mm, 40mm, 50mm As shown it is possible to find the length resonating in a dual band. 이때의 제 1도체의 길이 측정 간격을 5mm 등으로 변경할 수도 있다. The length of the measurement interval of the first conductor at this time may be changed to 5mm and more.

즉, 도 2 및 도 3에 도시된 슬롯(130)의 위치가 제 1도체(120)의 끝단으로 멀어질수록 공진 주파수는 떨어지며, 이는 제 1도체(120)의 길이가 길어지면서 도전체(105)로부터 강제 조건에 의해 슬롯(130)에 전달되는 에너지의 파장이 길어지게 되면서 발생되는 현상이다. That is, Figs. 2 and 3 a slot The location of the 130 moves away to the end of the first conductor 120, the resonance frequency falls, which conductor (105 As longer the length of the first conductor 120 shown in ) is a phenomenon which occurs as the wavelength becomes longer in the energy transferred to the slot 130 by the force from the condition. 한편, 제 1도체(120,121)에서 슬롯(130)의 중심에 가까울수록 단일 공진이 우세하며, 슬롯(130)의 중심으로부터 멀어져 오프셋 정도가 커질수록 이중 공진이 우세하여 두 주파수의 비가 증가하게 된다. On the other hand, the closer to the center of the slot 130 in the first conductor (120 121) is, and a single resonance is dominant, the larger the receding offset degree from the center of the slot 130 by a double resonance is dominant increase the ratio of the two frequencies.

도 12는 본 발명에 따른 RFID 시스템을 나타낸 구성도이다. 12 is a block diagram illustrating an RFID system according to the present invention. 도 12에 도시된 바와 같이, RFID 태그(100)와 리더(200)(300)는 서로 다른 단거리 무선 주파 수(f1,f2)의 대역으로 동시에 통신하게 된다. As shown in Figure 12, RFID tag 100 and the reader 200, 300 are in communication with each other at the same time different wireless narrow band of frequency (f1, f2). 여기서, 서로 다른 무선 통신 대역은 예컨대, 860~1015MHz 및 2.319~2.536 범위의 대역으로서, 두 대역으로 리더와 동시에 통신할 수 있다. Here, the different radio bands, for example, as in 860 ~ 1015MHz, and 2.319 ~ 2.536 range band and can communicate at the same time as the leader into two bands.

여기서, RFID 태그는 제 1 및 제 2리더(200,300)와 통신을 통해 기록된 식별정보를 제공하며, 전지를 포함하는 능동형 또는 내부 전원 없이 리더의 전파 신호로부터 에너지를 공급 받아 동작하는 수동형으로 이용될 수 있다. Here, RFID tags have the first and the second reader (200 300) and provides the identification information recorded over a communication, and without active or internal power source including a battery reader receives supply energy from a radio wave signal to be used for operating a passive of can. 본 발명의 RFID 태그는 RFID 리더로도 기능할 수도 있다. RFID tags of the invention may also function as an RFID reader.

이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although described with reference to the embodiment with respect to the present invention in the above is by no means the only limit the present invention as one example, those skilled in the art to which the invention pertains above without departing from the spirit of the present invention the will be appreciated that various modifications and applications are possible that are not mentioned.

예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. For example, each of the components specifically shown in the embodiment of the present invention is capable of performing the transformation. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. And differences relating to these modifications and applications will have to be construed as being within the scope of the invention as defined in the appended claims.

본 발명에 따른 RFID 안테나에 의해 이중 주파수 대역으로 통신함으로써, RFID 태그의 활용성을 증대시켜 줄 수 있다. By communicating with the double frequency band by the RFID antenna according to the invention, it can have and increases the utilization of RFID tags.

또한 하나의 RFID 태그를 통해 서로 다른 리더와 통신을 동시에 수행할 수 있어, 서로 다른 RFID 태그를 구비하지 않아도 되는 효과가 있다. In addition, it is possible to perform different readers and communication over a single RFID tag at the same time, there is an effect that does not have a different RFID tag.

Claims (25)

  1. 지지체; Support;
    상기 지지체 위에 급전을 위해 형성된 제 1 및 제 2도전체; First and second conductors are formed for the power supply on the support;
    상기 지지체 아래에 접지를 위해 형성된 제 1 및 제 2도체; The first and the second conductor is formed for the ground under the support;
    상기 제 1 및 제 2도체 사이에 형성된 슬롯을 포함하는 RFID 안테나. RFID antenna comprising a slot formed between said first and second conductors.
  2. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 슬롯은 제 1 및 제 2도전체의 급전 방향에 수직하게 형성되는 RFID 안테나. The RFID antenna slot formed perpendicularly to the feed direction of the first and second conductors.
  3. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 제 1 및 제 2도체는 비대칭 크기로 형성되는 RFID 안테나. The first and second conductors are formed of a RFID antenna asymmetric in size.
  4. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, According to claim 1,
    상기 슬롯은 제 1 및 제 2도체 사이에서 양 끝단이 오픈된 구조로 형성되는 RFID 안테나. The slot antenna is formed by a RFID both ends open structure between the first and second conductors.
  5. 제 1항에 있어서, According to claim 1,
    상기 지지체는 유전체 또는 절연 부재 중 어느 하나로 이루어진 RFID 안테 나. The support or the RFID antenna consisting of any one of a dielectric or insulating member.
  6. 유전체, 상기 유전체 위에 형성된 도전체 및, 상기 유전체 아래에 형성된 오픈 슬롯 구조를 갖는 도체를 포함하며, 이중 공진 주파수 대역으로 동작하는 RFID 안테나; Dielectric, RFID antenna conductor formed on the dielectric and comprises a conductor having an open-slot structure formed under the dielectric, it operates in a dual resonance frequency band;
    상기 도전체의 급전 지점에 전기적으로 연결되는 IC 칩을 포함하는 RFID 태그. RFID tag including an IC chip electrically connected to the feed point of the conductor.
  7. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 도전체는 유전체 위에 IC 칩에 전기적으로 연결되는 제 1 및 제 2도전체를 포함하는 RFID 태그. The conductor is the first and the RFID tag including a second conductor electrically connected to the IC chip on the dielectric.
  8. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 도체는 유전체 아래에 접지를 위해 형성되며 그 사이에 오픈 슬롯이 형성된 제 1 및 제 2도체를 포함하는 RFID 태그. RFID tags that the conductor is formed to the ground beneath the dielectric comprises first and second conductors formed an open slot therebetween.
  9. 제 8항에 있어서, The method of claim 8,
    상기 제 1 및 제 2도체는 상기 슬롯을 기준으로 비대칭 크기로 형성되는 RFID 태그. The first and the second conductor is the RFID tag is formed of a size asymmetric with respect to the slot.
  10. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 슬롯은 급전 지점을 기준으로 유전체 아래의 일측 또는 타측에 형성되는 RFID 태그. The slot RFID tag is formed on one side or the other side of the dielectric below, based on the feed point.
  11. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 슬롯은 급전 방향과 수직 방향으로 형성되는 RFID 태그. The slot RFID tag is formed in a feed direction and a vertical direction.
  12. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 IC 칩의 급전에 따라 상기 도전체 및 도체에 의해 제 1주파수 대역으로 공진하고, 상기 도체 및 그 사이의 오픈 슬롯에 의해 제 2주파수 대역으로 공진하는 RFID 태그. RFID tag to resonate in a first frequency band by the conductor and the conductor, and the resonance in the second frequency band by the conductor and an open slot therebetween, depending on the power supply of the IC chip.
  13. 제 12항에 있어서, 13. The method of claim 12,
    상기 제 1주파수 대역은 850~1015MHz이고, Wherein the first frequency band is 850 ~ 1015MHz,
    상기 제 2주파수 대역은 2.319~2.536GHz인 것을 특징으로 하는 RFID 태그. The second frequency band is the RFID tag, characterized in that 2.319 ~ 2.536GHz.
  14. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 유전체는 정사각형 또는 직사각형으로 형성되는 RFID 태그. Wherein the dielectric is an RFID tag formed in a square or rectangular.
  15. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 유전체는 1mm 두께로 형성되는 RFID 태그. Wherein the dielectric is an RFID tag formed of 1mm thick.
  16. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 도전체 또는 도체 중 적어도 하나는 0.5mm 두께로 형성되는 RFID 태그. At least one of said conductor or conductors are RFID tag is formed of a 0.5mm thick.
  17. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 도전체는 1mm 폭으로 형성되는 RFID 태그. The conductor is an RFID tag formed in a width of 1mm.
  18. 제 6항에 있어서, 7. The method of claim 6,
    상기 유전체는 적어도 한 변이 1/4파장의 길이를 갖는 RFID 태그. Wherein the dielectric is an RFID tag having a length of at least one side a quarter-wave.
  19. 유전체, 상기 유전체 위에 형성된 도전체 및, 상기 유전체 아래에 형성된 오픈 슬롯 구조를 갖는 도체를 포함하며, 이중 공진 주파수 대역으로 동작하는 안테나와, 상기 안테나의 급전 지점에 연결된 IC 칩을 포함하는 RFID 태그; And a dielectric antenna for the conductor formed on the dielectric and comprises a conductor having an open-slot structure formed under the dielectric, operates in a dual resonance frequency, RFID tag including an IC chip connected to the feed point of the antenna;
    상기 RFID 태그의 이중 주파수 대역을 통해 각각 통신하는 제 1 및 제 2RFID 리더를 포함하는 RFID 시스템. RFID system comprising a first and a 2RFID reader to communicate through each of a dual frequency band of the RFID tag.
  20. 제 19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 도체는 상기 슬롯을 기준으로 비대칭 크기로 제 1 및 제 2도체로 분리되는 RFID 시스템. The conductor is an RFID system that is separated by size asymmetric with respect to the slots in the first and second conductors.
  21. 제 19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 슬롯은 급전 지점을 기준으로 유전체 아래의 일측 또는 타측에 형성되는 RFID 시스템. The slot RFID system formed on one side or the other side of the dielectric below, based on the feed point.
  22. 제 19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 슬롯은 급전 방향과 수직 방향으로 형성되는 RFID 태그 시스템. The slot RFID tag system which is formed by the feed direction and the vertical direction.
  23. 제 19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 IC 칩의 급전에 따라 상기 도전체 및 도체에 의해 제 1주파수 대역으로 공진하고, 상기 도체 및 그 사이의 오픈 슬롯 구조에 의해 제 2주파수 대역으로 공진하는 RFID 시스템. RFID system resonance in the first frequency band by the conductor and the conductor, and the resonance in the second frequency band by the conductor structure and an open slot therebetween, depending on the power supply of the IC chip.
  24. 제 23항에 있어서, 24. The method of claim 23,
    상기 제 1주파수 대역은 850~1015MHz이고, Wherein the first frequency band is 850 ~ 1015MHz,
    상기 제 2주파수 대역은 2.319~2.536GHz인 것을 특징으로 하는 RFID 시스템. Said second frequency band RFID system, characterized in that 2.319 ~ 2.536GHz.
  25. 제 19항에 있어서, 20. The method of claim 19,
    상기 RFID 태그는 능동형 또는 수동형인 것을 특징으로 하는 RFID 시스템. The RFID tag is an RFID system, characterized in that active or passive.
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