KR100842320B1 - Tag antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 금속 부착형 태그 안테나로서, 무선 식별 기능을 수행하는 칩 패키징부를 구비하는 전자 회로 소자부와, 상기 전자 회로 소자부의 양단에 접속되는 금속 패턴 안테나부로서, 상기 전자 회로 소자부의 양단에 배치되는 방사성 금속부와 접지성 금속부를 구비하여 무선 신호를 송수신하여 공진에 의한 1차 방사를 수행하는 상기 금속 패턴 안테나부와, 상기 금속 부착형 태그 안테나를 지지하는 지지부와, 상기 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서, 상기 금속 패턴 안테나부의 상측에 이격되어 배치되는 제2 방사성 금속부와 제2 접지성 금속부를 포함하되, 상기 제2 접지성 금속부는 상기 지지부의 일 단부와 상기 제2 방사성 금속부의 일 단부를 연결하여 지지하는 것인 상기 2차 방사부를 포함하는 금속 부착형 태그 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-attached tag antenna, comprising: an electronic circuit element unit including a chip packaging unit for performing a wireless identification function; and a metal pattern antenna unit connected to both ends of the electronic circuit element unit, and disposed at both ends of the electronic circuit element unit. The metal pattern antenna unit having a radioactive metal part and a groundable metal part to transmit and receive a radio signal to perform primary radiation by resonance, a support part supporting the metal-attached tag antenna, and the metal pattern antenna part 1 A secondary radiation unit for performing secondary radiation by resonating the secondary radiation induced field, comprising a second radioactive metal portion and a second grounding metal portion spaced apart from the upper side of the metal pattern antenna portion, the second grounding The metal part is connected to one end of the support and one end of the second radioactive metal part to support the secondary room. A metal attached tag antenna comprising a four parts.

본 발명에 따르면, 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하여 태그 안테나의 방사 효율을 높일 수 있으며 RFID 시스템의 인식거리 및 인식률을 높일 수 있다.According to the present invention, the radiation efficiency of the tag antenna can be increased by resonating the field emitted by the primary radiation and performing secondary radiation, and the recognition distance and recognition rate of the RFID system can be improved.

RFID, 금속 태그, 트랜스폰더, 안테나, 슬롯 구조, 슬릿 구조, 갭, 커플링 구조, 기생 소자 RFID, Metal Tag, Transponder, Antenna, Slot Structure, Slit Structure, Gap, Coupling Structure, Parasitic Elements

Description

금속 부착형 태그 안테나{TAG ANTENNA}Metal Attachment Tag Antenna {TAG ANTENNA}

도 1은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 예시적인 구성도.1 is an exemplary configuration diagram of a metal attached tag antenna according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 부착되는 어댑터 블록의 예시적인 구성도.2 is an exemplary configuration diagram of an adapter block attached to a metal attached tag antenna according to the present invention.

도 3은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 갭 또는 기생 소자가 구비되는 변형예의 구성도.3 is a configuration diagram of a modified example provided with a gap or parasitic element as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 4는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속 부 안쪽으로 형성되는 갭이 구비되는 변형예의 구성도.4 is a configuration of a modified example provided with a gap formed inside the radioactive metal portion as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속 부 안쪽으로 형성되는 갭과 방사성 금속부 내에 형성되는 슬롯이 구비되는 변형예의 구성도.5 is a configuration diagram of a modified example having a gap formed inside the radioactive metal part and a slot formed in the radioactive metal part as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속부와 이격되는 제2 방사성 금속부가 구비되는 변형예의 구성도.6 is a configuration diagram of a modification provided with a second radioactive metal portion spaced apart from the radioactive metal portion as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 6의 제2 방사성 금속부 내에 슬롯 구조가 구비되는 변형예의 구성도.7 to 8 is a configuration of a modified example provided with a slot structure in the second radioactive metal portion of Figure 6 as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 9는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 6의 방사성 금속부 내에 금속 캡이 구비되는 변형예의 구성도.9 is a configuration diagram of a modification in which the metal cap is provided in the radioactive metal part of FIG. 6 as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 양측에 스트립 금속 패턴이 접속되는 변형예의 구성도.10 is a configuration diagram of a modification in which a strip metal pattern is connected to both sides as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 9의 양측의 스트립 금속 패턴을 구부린 구조가 구비되는 변형예의 구성도.FIG. 11 is a configuration diagram of a modification in which a structure in which strip metal patterns on both sides of FIG. 9 are bent as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention is provided.

도 12는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 10의 양측의 스트립 금속 패턴의 형상이 다른 변형예의 구성도.12 is a configuration diagram of a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention, in which the strip metal patterns on both sides of FIG. 10 are different in shape.

도 13은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 스트립 금속 패턴에 유도성 리액턴스 구조부가 형성되는 변형예의 구성도.13 is a configuration diagram of a modification in which an inductive reactance structure is formed in a strip metal pattern as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10: 전자 회로 소자부 11: 칩 패키징부10: electronic circuit element section 11: chip packaging section

12: 방사성 금속부 13: 접지성 금속부12: radioactive metal part 13: grounding metal part

21: 제1 갭 22: 기생 소자21: first gap 22: parasitic element

31: 제2 갭 41: 슬롯 구조31: second gap 41: slot structure

51: 방사성 금속부 52: 제2 방사성 금속부51: radioactive metal portion 52: second radioactive metal portion

53: 접지성 금속부 55: 지지부53: grounding metal part 55: support part

61, 62: 슬롯 구조 71: 금속 캡61, 62: slot structure 71: metal cap

81, 101, 111: 스트립 금속 패턴 82: 구부려진 구조81, 101, and 111: strip metal pattern 82: curved structure

91: 슬릿 구조 102, 113: 접지부91: slit structure 102, 113: ground portion

112: 유도성 리액턴스 구조부112: inductive reactance structure

310: 기판 320: 배선 패턴310: substrate 320: wiring pattern

330: RFID 태그 칩 340: 와이어 본딩 배선330: RFID tag chip 340: wire bonding wiring

350: 인캡슐레이션 물질 360: 도전 접합층350: encapsulation material 360: conductive bonding layer

본 발명은 금속 부착형 태그 안테나에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하여 태그 안테나의 방사 효율을 높일 수 있으며 RFID 시스템의 인식거리 및 인식률을 높일 수 있는 금속 부착형 태그 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a metal-attached tag antenna, and more specifically, to a secondary radiation by resonating a field radiated by primary radiation to perform secondary radiation to increase radiation efficiency of a tag antenna and to increase recognition distance and recognition rate of an RFID system. And a metal attached tag antenna.

무선 인식(Radio Frequency Identification, 이하 "RFID"라 지칭함) 시스템은 무선 신호를 통해 비접촉식으로 사물에 부착된 얇은 평면 형태의 태그를 식별하여 정보를 처리하는 시스템을 지칭한다.A radio frequency identification (hereinafter referred to as "RFID") system refers to a system that processes information by identifying a tag in a thin flat form attached to an object in a contactless manner through a radio signal.

이러한 RFID 시스템은 안테나, 트랜스폰더(transponder)라고도 지칭되는 태그, 그리고 흔히 리더기에 통합되는 트랜시버(transceiver)로 이루어진다. 여기서, 리더기는 태그를 활성화시키기 위한 신호를 전달하기 위해 무선 주파수 전파를 사용하는데, 태그는 활성화되면 가지고 있던 데이터를 안테나를 통해 리더기로 전송한다.Such an RFID system consists of an antenna, a tag also referred to as a transponder, and a transceiver that is often integrated into a reader. Here, the reader uses radio frequency propagation to transmit a signal for activating the tag. When the tag is activated, the tag transmits data to the reader through the antenna.

즉 태그는 물품의 내용이나 주변의 상황 등의 정보를 내부 메모리에 기억하 고 있다가 그 정보를 외부의 판독/기록(R/W) 단말기에 의해 읽고 쓰는 동작을 수행하며, 이러한 정보의 내용을 확인하는 수단으로서의 라디오 주파수(RF: Radio Frequency)인 전자파를 이용하는 ID 태그(이하 RFID 태그라 한다)가 사용되게 되었다.That is, the tag stores information such as the contents of the article or the surrounding situation in the internal memory and reads and writes the information by an external read / write (R / W) terminal. As a means of checking, an ID tag (hereinafter referred to as an RFID tag) using electromagnetic waves of radio frequency (RF) has been used.

RFID 태그는 일반적으로 집적 회로와 같은 메모리 장치에 접속된 안테나를 구비하고 자체 전원 또는 리더기로부터의 판독 요청 신호로부터 전원을 공급받아서 판독 요청에 대응하는 태그 신호를 송출하는 기능을 수행하는 비접촉 인식 장치이다.An RFID tag is generally a non-contact recognition device having an antenna connected to a memory device such as an integrated circuit, and receiving power from a read request signal from a power supply or a reader to transmit a tag signal corresponding to the read request. .

이러한 RFID 시스템의 적용시에는 RFID 태그를 사물 등에 부착하고 무선 통신을 이용한 비접촉 방식으로 RFID 태그의 ID 정보를 식별하는데, ID 정보 식별을 위해서는 전자기 스펙트럼 영역의 무선 주파수 내의 전자기 또는 정전기 커플링 사용을 통합시켜서 식별을 수행한다.When the RFID system is applied, the RFID tag is attached to an object or the like and the ID information of the RFID tag is identified by a non-contact method using wireless communication.In order to identify the ID information, the use of electromagnetic or electrostatic coupling within the radio frequency in the electromagnetic spectrum region is integrated. To identify them.

최근 RFID의 표준화, 제조 단가 하락, 판독 거리의 확대 등의 기술 개발로 인하여 산업계에서의 RFID 시스템의 적용 사례가 점차 확대되고 있다.Recently, due to the development of technologies such as standardization of RFID, reduction in manufacturing cost, and extension of reading distance, applications of RFID systems in the industry are gradually increasing.

그러나 비록 물류/유통, 운송, 자산관리, 건강관리, 신원확인, 보안, 개인 식별, 국방 탄약관리, 폐기물관리, 위조방지, 교통안전 등의 신성장 동력 산업 등 다양한 산업 분야에서 RFID 시스템이 사용되고 있지만, 종래의 RFID 태그 안테나는 소형이 아니며, 단일 공진으로 인해 식별할 수 있는 거리가 짧아서 광대역에 적합하지 않고, 안테나의 신호 효율이 떨어지는 단점이 있다.However, although RFID systems are used in various industries such as logistics / distribution, transportation, asset management, healthcare, identification, security, personal identification, defense ammunition management, waste management, anti-counterfeiting, and traffic safety industries, Conventional RFID tag antennas are not compact, have a short distance to be identified due to a single resonance, and thus are not suitable for wideband and have low signal efficiency.

또한, 종래의 RFID 태그 안테나는 부착 물질에 따른 공진 주파수 이동으로 인한 반사 계수 특성이나 및 방사 패턴 특성의 저하에 따른 인식 거리 및 인식율의 감소 등으로 인하여 제품 성능이 떨어지는 단점이 있으며, 금속 부착형 태그 안테나는 부착시 주파수 대역의 감소의 문제점과 전계가 금속체의 표면으로 흡수되어 방사 효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the conventional RFID tag antenna has a disadvantage in that the product performance is degraded due to the reduction of the recognition distance and the recognition rate due to the reflection coefficient characteristics due to the shift of the resonant frequency according to the attachment material and the degradation of the radiation pattern characteristics, the metal attached tag The antenna has a problem in that the frequency band is reduced when attached, and an electric field is absorbed by the surface of the metal body, thereby rapidly decreasing radiation efficiency.

본 발명의 목적은 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하여 태그 안테나의 방사 효율을 높일 수 있으며 RFID 시스템의 인식거리 및 인식률을 높일 수 있는 금속 부착형 태그 안테나를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a metal-attached tag antenna that can improve the radiation efficiency of the tag antenna by performing the secondary radiation by resonating the field emitted by the primary radiation and to increase the recognition distance and recognition rate of the RFID system. .

상기 기술적 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 금속 부착형 태그 안테나로서, 무선 식별 기능을 수행하는 칩 패키징부를 구비하는 전자 회로 소자부와, 상기 전자 회로 소자부의 양단에 접속되는 금속 패턴 안테나부로서, 상기 전자 회로 소자부의 양단에 배치되는 방사성 금속부와 접지성 금속부를 구비하여 무선 신호를 송수신하여 공진에 의한 1차 방사를 수행하는 상기 금속 패턴 안테나부와, 상기 금속 부착형 태그 안테나를 지지하는 지지부와, 상기 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서, 상기 금속 패턴 안테나부의 상측에 이격되어 배치되는 제2 방사성 금속부와 제2 접지성 금속부를 포함하되, 상기 제2 접지성 금속부는 상기 지지부의 일 단부와 상기 제2 방사성 금속부의 일 단부를 연결하여 지지하는 것인 상기 2차 방사부를 포함하는 금속 부착형 태그 안테나를 제공한다.In order to achieve the above technical problem, the present invention is a metal-attached tag antenna, an electronic circuit element unit having a chip packaging unit for performing a wireless identification function, and a metal pattern antenna unit connected to both ends of the electronic circuit element unit, A metal pattern antenna unit having radioactive metal parts and grounding metal parts disposed at both ends of the electronic circuit element part to transmit and receive a radio signal to perform primary radiation by resonance, and a support part supporting the metal attached tag antenna; And a secondary radiation unit for performing secondary radiation by resonating the field radiated primarily from the metal pattern antenna unit to perform secondary radiation, wherein the second radioactive metal unit and the second grounding metal are spaced apart from the upper side of the metal pattern antenna unit. And a second grounding metal part, one end of the support part and one end of the second radioactive metal part. It provides a metal-attached tag antenna including the second radiation portion to connect to the support.

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또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 있어서, 상기 제2 방사성 금속부와 상기 금속 패턴 안테나부 사이의 간격 조절은 상기 제2 접지성 금속부의 높이를 조절하는 것에 의해서 수행될 수 있다.In addition, in the metal-attached tag antenna according to the present invention, adjusting the distance between the second radioactive metal portion and the metal pattern antenna portion may be performed by adjusting the height of the second grounding metal portion.

또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 있어서, 상기 제2 방사성 금속부 내부에는 슬롯 구조가 형성될 수 있다.In addition, in the metal attached tag antenna according to the present invention, a slot structure may be formed inside the second radioactive metal part.

또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 있어서, 상기 금속 패턴 안테나부는 상기 전자 회로 소자부의 양단에 배치되는 방사성 금속부와 접지성 금속부를 포함할 수 있다.In addition, in the metal-attached tag antenna according to the present invention, the metal pattern antenna unit may include a radioactive metal portion and a grounding metal portion disposed at both ends of the electronic circuit element portion.

또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 있어서, 상기 방사성 금속 부의 적어도 일부에는 금속 캡이 부착될 수 있다.In addition, in the metal-attached tag antenna according to the present invention, a metal cap may be attached to at least a portion of the radioactive metal part.

또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 있어서, 상기 지지부는 유전체 층 또는 PCB 기판을 포함할 수 있다.In the metal-attached tag antenna according to the present invention, the support may include a dielectric layer or a PCB substrate.

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이하, 본 발명의 금속 부착형 태그 안테나를 첨부한 도면을 참조로 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the metal-attached tag antenna of the present invention will be described in more detail.

도 1은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 예시적인 구성도이다.1 is an exemplary configuration diagram of a metal attached tag antenna according to the present invention.

도시되듯이 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나는 칩 패키징부(11)를 구비하는 전자 회로 소자부(10)와, 방사성 금속부(12)와, 접지성 금속부(13)를 포함한다.As shown, the metal-attached tag antenna according to the present invention includes an electronic circuit element portion 10 having a chip packaging portion 11, a radioactive metal portion 12, and a groundable metal portion 13.

전자 회로 소자부(10)는 안테나 본체의 역할을 수행하며 무선 식별 기능을 수행하는 칩 패키징부(11)를 구비한다. 칩 패키징부(11)는 RFID 태그 칩 또는 RFID 어댑터 패키지 블록을 구비하고 있다.The electronic circuit element unit 10 includes a chip packaging unit 11 that performs a role of an antenna body and performs a radio identification function. The chip packaging unit 11 includes an RFID tag chip or an RFID adapter package block.

RFID 태그 칩은 종래 사용되는 RFID 태그 칩이며, RFID 어댑터 패키지 블록은 본 출원인에 의해서 2006년 9월 21일자로 출원되고 본 발명의 출원일 현재 공개되지 않은 출원번호 제10-2006-91787호 명세서의 내용을 참조할 수 있으며, 출원번호 제10-2006-91787호 명세서의 내용은 본 발명의 명세서에 참조로서 병합된다.The RFID tag chip is a conventionally used RFID tag chip, and the RFID adapter package block is the content of the specification No. 10-2006-91787 filed by the applicant of September 21, 2006 and not disclosed as of the filing date of the present invention. And the contents of Application No. 10-2006-91787 are incorporated herein by reference.

도 2는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나에 부착되는 RFID 어댑터 블록의 예시적인 구성도이다.2 is an exemplary configuration diagram of an RFID adapter block attached to a metal attached tag antenna according to the present invention.

도시되듯이 RFID 어댑터 패키지 블록은 배선 패턴(320)을 구비하는 기판(310a, 310b)과, RFID 태그 칩(330)과, 와이어 본딩 배선(340)과, 인캡슐레이션 물질(350)과, 도전 접합층(360a, 360b)을 포함한다.As shown, the RFID adapter package block includes the substrates 310a and 310b having the wiring pattern 320, the RFID tag chip 330, the wire bonding wiring 340, the encapsulation material 350, and the conductive material. Bonding layers 360a, 360b.

또는 도시되기는 와이어 본딩 배선(340) 형태로 배선 패턴(320)과 RFID 태그 칩(330)이 연결되었지만 RFID 태그 칩(330)의 경우 리드가 간단한 특성이 있으므로 플립칩 본딩 형태로 본딩을 수행하는 경우도 가능하다.Alternatively, although the wiring pattern 320 and the RFID tag chip 330 are connected in the form of wire bonding wiring 340, the RFID tag chip 330 has a simple characteristic in that the bonding is performed in the form of flip chip bonding. It is also possible.

이러한 RFID 어댑터 패키지 블록을 이용하는 경우 RFID 태그 칩을 직접 이용하는 경우에 비해서 RFID 태그 사이의 접합 및 제조 과정을 단순화할 수 있어서 RFID 태그의 제조 비용과 개발 비용을 감소시킬 수 있으며 RFID 태그 칩의 마모 또는 충격에 따른 오동작의 가능성을 감소시킬 수 있다.When using such an RFID adapter package block, the process of joining and manufacturing the RFID tags can be simplified compared to the direct use of the RFID tag chip, thereby reducing the manufacturing cost and development cost of the RFID tag, and the wear or impact of the RFID tag chip. It is possible to reduce the possibility of malfunction.

방사성 금속부(12)와, 접지성 금속부(13)는 금속 패턴 안테나부로서 동작하며, 전자 회로 소자부(10)의 양단에 접속된다.The radioactive metal portion 12 and the grounding metal portion 13 operate as metal pattern antenna portions and are connected to both ends of the electronic circuit element portion 10.

방사성 금속부(12)와, 접지성 금속부(13)는 도전성을 가지는 금속체나 금속 패턴으로 구성되며, 전자 회로 소자부(10)의 좌우 양단에 접속된 각각의 금속 패턴 안테나부가 무선(RF) 신호를 송수신하여 공진(resonance)에 의하여 1차 방사를 수행한다.The radioactive metal part 12 and the grounding metal part 13 are constituted by a conductive metal body or a metal pattern, and each metal pattern antenna part connected to both left and right ends of the electronic circuit element part 10 has a radio frequency (RF) signal. Transmitting and receiving the first radiation by the resonance (resonance).

또한 방사성 금속부(12)와, 접지성 금속부(13)는 인쇄 또는 식각 기술 또는 도전성 잉크를 이용한 패턴 인쇄 또는 패턴 식각 기술을 이용하여 제조될 수 있다.In addition, the radioactive metal part 12 and the grounding metal part 13 may be manufactured using a printing or etching technique or a pattern printing or pattern etching technique using conductive ink.

도 3은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 갭 또는 기생 소자가 구비되는 변형예의 구성도이다.3 is a configuration diagram of a modified example provided with a gap or parasitic element as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 3에 도시되듯이 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나는 제1 갭(21)을 포함할 수 있다.As shown in FIG. 3, the metal tag antenna according to the present invention may include a first gap 21.

도시되듯이 제1 갭(21)은 방사성 금속부(12)의 전자 회로 소자부(10) 쪽의 단부가 접지성 금속부(13) 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.As illustrated, the first gap 21 may be formed by extending an end portion of the radioactive metal portion 12 toward the grounding metal portion 13.

제1 갭(21)이 형성되면 직렬 용량성 리액턴스 성분을 생성시켜 임피던스 정합을 용이하게 수행할 수 있다.When the first gap 21 is formed, an impedance matching can be easily performed by generating a series capacitive reactance component.

또한 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나는 기생 소자(22)를 포함할 수도 있다. 또한 기생 소자(22)를 포함하지 않는 경우도 가능하다.In addition, the metal-attached tag antenna according to the present invention may include a parasitic element 22. It is also possible that the parasitic element 22 is not included.

이러한 제1 갭(21) 또는 기생 소자(22)는 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서 동작한다.The first gap 21 or the parasitic element 22 operates as a secondary radiation unit for performing secondary radiation by resonating a field radiated primary by the metal pattern antenna unit.

도 4는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속 부 안쪽으로 형성되는 갭이 구비되는 변형예의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a modified example having a gap formed inside the radioactive metal part as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도시되듯이 제1 갭(21) 뿐만 아니라 제2 갭(31)이 방사성 금속부(12) 안쪽으로 형성될 수 있다. 제2 갭(31)은 직렬 용량성 리액턴스 성분을 조절하여 임피던스 정합을 용이하게 하는 구조이며, 제2 갭(31) 역시 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서 동작한다.As shown, not only the first gap 21 but also the second gap 31 may be formed inside the radioactive metal part 12. The second gap 31 is a structure that facilitates impedance matching by adjusting a series capacitive reactance component, and the second gap 31 also resonates a field that is first radiated from the metal pattern antenna unit to induce secondary radiation. It acts as a secondary radiator to perform.

도 5는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속 부 안쪽으로 형성되는 갭과 방사성 금속부 내에 형성되는 슬롯 구조가 구비되는 변형예의 구성도이다.5 is a configuration diagram of a modified example having a gap formed inside the radioactive metal part and a slot structure formed in the radioactive metal part as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도시되듯이 제1 갭(21)과 제2 갭(31) 뿐만 아니라 방사성 금속부(12) 방사성 금속부 내부에 슬롯 구조(41)가 형성되어 있다.As shown, the slot structure 41 is formed inside the radioactive metal part 12 as well as the first gap 21 and the second gap 31.

슬롯 구조(41)는 예컨대 일정한 길이를 가지는 하나 이상의 슬롯 구조를 포함할 수 있으며, 또는 각각의 길이가 서로 다른 다수개의 슬롯 구조를 포함할 수도 있다.The slot structure 41 may include, for example, one or more slot structures having a certain length, or may include a plurality of slot structures having different lengths.

슬롯 구조(41)를 포함하는 것에 의해서 광대역 특성을 구현할 수 있으며 슬롯 구조 역시 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서 동작한다.Broadband characteristics can be realized by including the slot structure 41, and the slot structure also acts as a secondary radiator for performing secondary radiation by resonating a field radiated primarily by the metal pattern antenna unit.

도 6은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 방사성 금속부과 이격되는 제2 방사성 금속부가 구비되는 변형예, 즉 커플링 구조를 채택한 변형예의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a modified example having a second radioactive metal part spaced apart from the radioactive metal part, that is, a modified example employing a coupling structure as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 6에 도시되듯이 방사성 금속부(51)와 접지성 금속부(53) 등을 포함하는 금속 부착형 태그 안테나는 지지부(55) 위에 배치된다. 또한 도 6에 도시되듯이 제2 방사성 금속부(52)가 제2 접지성 금속부(54)를 통하여 지지부(55)에 연결된다.As shown in FIG. 6, the metal-attached tag antenna including the radioactive metal part 51, the groundable metal part 53, and the like is disposed on the support part 55. In addition, as shown in FIG. 6, the second radioactive metal part 52 is connected to the support part 55 through the second groundable metal part 54.

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지지부(55)는 예컨대 유전체층 또는 PCB 기판 등으로 구성된다.The support 55 is made of, for example, a dielectric layer or a PCB substrate.

지지부(55)의 한 쪽 끝부분에서는 제2 접지성 금속부(54)를 통하여 제2 방사성 금속부(52)의 한쪽 끝부분과 연결되며, 제2 방사성 금속부(52)와 방사성 금속부(51) 사이는 일정 간격으로 이격되어 있다.One end of the support portion 55 is connected to one end of the second radioactive metal portion 52 through the second grounding metal portion 54, and the second radioactive metal portion 52 and the radioactive metal portion 51 ) Are spaced at regular intervals.

전자 회로 소자부(10)의 좌우 양단에 접속된 방사성 금속부(51)와 접지성 금속부(53)가 RF 신호를 송수신하여 공진에 의하여 1차 방사를 수행하면, 방사된 필드는 커플링에 의해 2차 방사성 금속부(52)와 2차 접지성 금속부(54)로 여기되어 2차 방사를 수행한다. 이 때 방사성 금속부(51)와 2차 방사성 금속부(52) 사이의 간격을 2차 접지성 금속부(54)를 이용하여 조절하는 것에 의하여 커플링 계수를 변화시키고 임피던스 정합을 용이하게 할 수 있으며 광대역 특성을 구현할 수 있다.When the radioactive metal part 51 and the grounding metal part 53 connected to the left and right ends of the electronic circuit element part 10 transmit and receive an RF signal and perform primary radiation by resonance, the radiated field is connected by coupling. It is excited by the secondary radioactive metal portion 52 and the secondary grounding metal portion 54 to perform secondary radiation. At this time, by adjusting the gap between the radioactive metal part 51 and the secondary radioactive metal part 52 by using the secondary grounding metal part 54, the coupling coefficient can be changed and the impedance matching can be facilitated. Broadband characteristics can be realized.

도 7 내지 도 8은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 6의 제2 방사성 금속부 내에 슬롯 구조가 구비되는 변형예의 구성도이다.7 to 8 are configuration diagrams of a modified example in which the slot structure is provided in the second radioactive metal part of FIG. 6 as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도 7 및 도 8의 변형예 구성에서는 제2 방사성 금속부(52) 부분만이 도시되며, 도 6에서와 마찬가지로 제2 방사성 금속부(52)의 밑부분에는 지지부(도 6의 55)의 구조가 존재하며, 제2 접지성 금속부(도 6의 54)를 통하여 연결된다.In the modified configuration of FIGS. 7 and 8, only a portion of the second radioactive metal portion 52 is shown, and as in FIG. 6, a structure of the support portion 55 of FIG. 6 is provided at the bottom of the second radioactive metal portion 52. Is present and is connected via a second grounding metal portion (54 in FIG. 6).

이 경우 제2 방사성 금속부(52) 내부에는 각각 슬롯 구조(61) 또는 슬롯 구조(62)가 형성되어 있다. 슬롯 구조(61) 또는 슬롯 구조조(62)는 직렬 용량성 리액턴스 값을 조절하여 임피던스 정합을 용이하게 하고, 또한 슬롯 구조(61) 또는 슬롯 구조(62)에 필드가 여기되어 광대역 특성을 나타내며 방사하게 된다. 즉 슬롯 구조조(61) 또는 슬롯 구조(62) 역시 2차 방사부로서 동작한다.In this case, the slot structure 61 or the slot structure 62 is formed in each of the second radioactive metal parts 52. The slot structure 61 or the slot structure 62 adjusts the series capacitive reactance value to facilitate impedance matching, and also the field is excited in the slot structure 61 or the slot structure 62 to exhibit broadband characteristics. Done. That is, the slot structure 61 or the slot structure 62 also acts as a secondary radiator.

도 9는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 6의 방사성 금속부 내에 금속 캡이 구비되는 변형예의 구성도이다.9 is a configuration diagram of a modification in which the metal cap is provided in the radioactive metal part of FIG. 6 as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

즉 도 6의 방사성 금속부(51)의 일부에 금속 캡(71)을 접속하여 2차 방사성 금속부(52)와의 간격을 조절하여 커플링 계수를 변화시켜 임피던스 정합을 용이하게 할 수 있으며 광대역 특성을 구현할 수 있다. 즉 금속 캡(71) 역시 2차 방사부로서 동작한다.That is, the metal cap 71 may be connected to a part of the radioactive metal part 51 of FIG. 6 to adjust the spacing with the secondary radioactive metal part 52 to change the coupling coefficient to facilitate impedance matching. Can be implemented. That is, the metal cap 71 also acts as a secondary radiating part.

도 10은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 양측에 스트립 금속 패턴이 접속되는 변형예의 구성도이다.10 is a configuration diagram of a modification in which a strip metal pattern is connected to both sides as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

스트립 금속 패턴(81)은 좌우 양쪽에 각각 배치되며 금속 패턴 안테나부로서 동작한다. 각각의 스트립 금속 패턴(81)의 형상이나 길이는 동일한 것이 바람직하지만, 동일하지 않은 형태로 예컨대 길이가 다르거나 두께가 다르거나 또는 형상 자체가 다를 수 있다.The strip metal patterns 81 are respectively disposed on the left and right sides and operate as the metal pattern antenna unit. The shape or length of each strip metal pattern 81 is preferably the same, but may be of different shape, such as different lengths, different thicknesses, or different shapes themselves.

도 11은 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 10의 양측의 스트립 금속 패턴의 단부에 스트립 금속 패턴을 구부린 구조가 구비되는 변형예의 구성도이다.FIG. 11 is a configuration diagram of a modified example in which a structure in which strip metal patterns are bent at ends of strip metal patterns on both sides of FIG. 10 as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

도시되듯이 스트립 금속 패턴(81)의 단부에는 구부린 구조(82)가 형성되어 있다. 이러한 구부린 구조(82)를 형성하는 것에 의해서 금속 부착형 태그 안테나의 크기를 조절하여 안테나의 임피던스 값을 조절할 수 있다.As illustrated, a bent structure 82 is formed at the end of the strip metal pattern 81. By forming the curved structure 82, the impedance value of the antenna may be adjusted by adjusting the size of the metal-attached tag antenna.

도 12는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 도 10의 양측의 스트립 금속 패턴에 슬릿 구조가 형성되는 변형예의 구성도이다.12 is a configuration diagram of a modified example in which a slit structure is formed in the strip metal patterns on both sides of FIG. 10 as a modified example of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

즉 각각의 스트립 금속 패턴(101)의 형상 자체가 다를 수 있으며, 다만 슬릿 구조(91)가 형성되어 2차 방사부로서 동작할 수 있다. 각각의 스트립 금속 패턴(101)의 길이와 형상이 서로 다른 것에 따라서 이중 공진이 발생하여 방사가 된다. 또한 도시되듯이 일부 스트립 금속 패턴(101)에는 접지부(102)가 형성되어 접지를 수행한다.That is, the shape itself of each strip metal pattern 101 may be different, but the slit structure 91 may be formed to operate as the secondary radiating part. As the lengths and shapes of the strip metal patterns 101 are different from each other, double resonance occurs to radiate. In addition, as illustrated, a ground portion 102 is formed in some strip metal patterns 101 to perform grounding.

도 13는 본 발명에 따른 금속 부착형 태그 안테나의 변형예로서 스트립 금속 패턴에 유도성 리액턴스 구조부가 형성되는 변형예의 구성도이다.13 is a configuration diagram of a modification in which an inductive reactance structure is formed in a strip metal pattern as a modification of the metal-attached tag antenna according to the present invention.

즉 도 13의 경우 전자 회로 소자부(10)의 좌우 양단에 스트립 금속 패 턴(111)을 접속하고, 전자 회로 소자부(10) 양단에 유도성 리액턴스 구조부(112)를 형성하여 임피던스 정합을 용이하게 한다. 또한 도시되듯이 스트립 금속 패턴(111)의 일부 부분에는 접지부(112)가 형성되어 접지를 수행한다. 유도성 리액턴스 구조부(112) 역시 2차 방사부로서 동작할 수 있다.That is, in FIG. 13, the strip metal pattern 111 is connected to the left and right ends of the electronic circuit element 10, and the inductive reactance structure 112 is formed at both ends of the electronic circuit element 10 to facilitate impedance matching. Let's do it. In addition, as shown, a ground portion 112 is formed in a portion of the strip metal pattern 111 to perform grounding. Inductive reactance structure 112 may also operate as a secondary radiator.

비록 본 발명의 구성이 구체적으로 설명되었지만 이는 단지 본 발명을 예시하기 위한 것이며, 본 발명의 보호 범위가 이들에 의해 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 보호 범위는 청구범위의 기재를 통하여 정하여진다.Although the configuration of the present invention has been described in detail, it is only for illustrating the present invention, and the protection scope of the present invention is not limited thereto, and the protection scope of the present invention is defined through the description of the claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하여 태그 안테나의 방사 효율을 높일 수 있으며 RFID 시스템의 인식거리 및 인식률을 높일 수 있다. 또한 금속 패턴, 슬롯 구조, 갭, 커플링 구조, 개루프 슬롯 구조 또는 기생 소자를 이용한 여러 가지 구조의 안테나를 채용할 수 있어서 손쉽게 다른 형식의 많은 응용들에 사용하기 적합하며, 특히 센서와 연결된 금속 패턴을 통해 센서를 구동시키거나 센서와 통신하기 어려운 유선 환경에서 안테나에 의해 송신되는 전자기 에너지에 의해 구동되는 센서 태그 안테나로도 사용할 수 있다.As described above, according to the present invention, the radiation efficiency of the tag antenna can be improved by performing secondary radiation by resonating the field emitted from the primary radiation and increasing the recognition distance and recognition rate of the RFID system. In addition, antennas of various patterns using metal patterns, slot structures, gaps, coupling structures, open loop slot structures or parasitic elements can be easily adapted for use in many other types of applications, especially metals connected to sensors. The pattern can also be used as a sensor tag antenna driven by electromagnetic energy transmitted by an antenna in a wired environment where it is difficult to drive the sensor or communicate with the sensor.

Claims (24)

금속 부착형 태그 안테나로서,Metal-attached tag antenna, 무선 식별 기능을 수행하는 칩 패키징부를 구비하는 전자 회로 소자부와,An electronic circuit element unit having a chip packaging unit for performing a wireless identification function; 상기 전자 회로 소자부의 양단에 접속되는 금속 패턴 안테나부로서, 상기 전자 회로 소자부의 양단에 배치되는 방사성 금속부와 접지성 금속부를 구비하여 무선 신호를 송수신하여 공진에 의한 1차 방사를 수행하는 상기 금속 패턴 안테나부와,A metal pattern antenna part connected to both ends of the electronic circuit element part, the metal pattern including radioactive metal parts and grounding metal parts disposed at both ends of the electronic circuit element part to transmit and receive a radio signal to perform primary radiation by resonance Antenna part, 상기 금속 부착형 태그 안테나를 지지하는 지지부와,A support for supporting the metal tag antenna; 상기 금속 패턴 안테나부에서 1차 방사되어 유기되는 필드를 공진하여 2차 방사를 수행하는 2차 방사부로서, 상기 금속 패턴 안테나부의 상측에 이격되어 배치되는 제2 방사성 금속부와 제2 접지성 금속부를 포함하되, 상기 제2 접지성 금속부는 상기 지지부의 일 단부와 상기 제2 방사성 금속부의 일 단부를 연결하여 지지하는 것인 상기 2차 방사부A secondary radiation unit for performing secondary radiation by resonating a field radiated primarily by the metal pattern antenna unit to perform secondary radiation, wherein the second radioactive metal unit and the second grounding metal unit are spaced apart from the upper side of the metal pattern antenna unit. Including, wherein the second grounding metal portion is the secondary radiating portion to support by connecting one end of the support and one end of the second radioactive metal portion 를 포함하는 금속 부착형 태그 안테나.Metal attached tag antenna comprising a. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 방사성 금속부와 상기 금속 패턴 안테나부 사이의 간격 조절은 상기 제2 접지성 금속부의 높이를 조절하는 것에 의해서 수행되는 것인 금속 부착형 태그 안테나.And adjusting the distance between the second radioactive metal part and the metal pattern antenna part is performed by adjusting the height of the second groundable metal part. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제2 방사성 금속부 내부에는 슬롯 구조가 형성되는 것인 금속 부착형 태그 안테나.The tag antenna of claim 2, wherein a slot structure is formed inside the second radioactive metal part. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사성 금속부의 적어도 일부에는 금속 캡이 부착되는 것인 금속 부착형 태그 안테나.And at least a portion of the radioactive metal portion is attached to the metal tag antenna. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지지부는 유전체 층 또는 PCB 기판을 포함하는 것인 금속 부착형 태그 안테나.Wherein said support comprises a dielectric layer or a PCB substrate. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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