KR100846873B1 - 종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인 안테나, 이를 이용한ｒｆⅰｄ 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인 안테나(Open-ended Two-Strip Meander Line Antenna), 이를 이용한 RFID 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 안테나는, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인과 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인을 포함하며, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 동일 기판의 서로 다른 면에 위치하여 전자기적으로 상호 결합된다. 상기 급전 스트립라인은 방사 스트립라인보다 작거나 같은 길이를 가지며, 안테나 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성되어 있다. 또한, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 종단이 개방되어 있다. 바람직하게는, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 미앤더(meander) 구조를 가진다.
본 발명은 임의의 복소 임피던스를 가지는 안테나 소자에 효율적인 광대역 정합이 가능하도록 하는 효과가 있다. 특히, 본 발명은 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드에 효율적인 광대역 임피던스 정합이 가능한 소형, 경량, 저가의 태그 안테나를 제공할 수 있는 효과가 있다.
안테나, RFID(Radio Frequency Identification), 태그, 미앤더(meander), 스트립라인, 전자기적 결합

Description

종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인 안테나, 이를 이용한 ＲＦⅠＤ 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법{Open-ended Two-Strip Meander Line Antenna, RFID Tag thereof, and Antenna Impedence Matching Method thereof}
도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템의 블럭도,
도 2는 태그 안테나와 RF 프런트 엔드를 모델링한 등가 회로의 회로도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 종단 개방형 2-스트립 미앤더 라인을 이용한 태그 안테나의 구성도,
도 4는 도 3의 태그 안테나를 모델링한 등가 회로의 회로도,
도 5는 도 3의 태그 안테나 구조에서 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 길이의 비 및 선폭의 비의 변화에 따른 임피던스 변환비를 보여주는 도면,
도 6은 주파수의 변화에 따른 도 3의 태그 안테나 입력 어드미턴스의 변화를 보여주는 그래프,
도 7은 도 3의 태그 안테나와 RF 프런트 엔드 사이의 반사 손실(return loss)을 보여주는 그래프이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
110: RFID 리더 120: RFID 태그
121: RF 프런트 엔드 122: 신호처리부
123: 태그 안테나 310: 방사 스트립라인
320: 급전 스트립라인
본 발명은 안테나, RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder) 및 안테나 임피던스 정합 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인 안테나(Open-ended Two-Strip Meander Line Antenna), 이를 이용한 RFID 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법(Antenna Impedance Matching Method)에 관한 것이다.
RFID 태그는 RFID 리더(reader or interrogator)와 함께, 자재 관리, 보안 등의 다양한 분야에 사용된다. 일반적으로, RFID 태그를 부착한 물체가 RFID 리더의 인식 영역(read zone)에 놓이게 되면, RFID 리더는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF 신호를 변조하여 태그에게 질문(interrogation) 신호를 보내고, RFID 태그는 리더의 질문에 응답한다. 즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(continuous electromagnetic wave)를 변조하여 태그에게 질문 신호(interrogating signal)를 송출하고, RFID 태그는 내부 메모리에 저장된 자신 의 정보를 리더에게 전달하기 위하여, 리더로부터 송출된 전자파를 후방 산란 변조(back-scattering modulation)시켜 리더에게 되돌려 보낸다. 후방 산란 변조란 리더로부터 송출된 전자파를 RFID 태그가 산란시켜 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변조하여 태그의 정보를 보내는 방법이다.
별도의 RF 송신부가 없는 수동형 RFID 태그는 자신의 동작 전력을 얻기 위하여 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 전원으로 이용한다. 수동형 태그가 정상적으로 동작하기 위해서는 태그가 놓여진 위치에서 리더로부터 송출된 전자파의 세기가 특정 문턱값(threshold) 이상이 되어야 한다. 즉, 리더의 인식 영역은 리더로부터 송출되어 태그에 도달하는 전자파의 세기에 의해서 제한된다. 그러나 리더의 송출 전력은 미국의 FCC(Federal Communication Commission)를 비롯한 각 국의 지역 규정(local regulation)에 따른 규제를 받으므로 리더의 송출 전력을 무조건 높일 수는 없다. 따라서, 리더의 송출 전력을 높이지 않고 인식 영역을 넓히기 위해서는 RFID 태그가 리더로부터 송출된 전자파를 효율적으로 수신하여야 한다.
RFID 태그의 효율을 높이는 한 방법으로 별도의 정합 회로(matching circuit)를 사용하는 방법이 있다. 일반적으로 RFID 태그는 안테나, RF 프런트 엔드(front-end)와, 신호처리부를 포함하며, RF 프런트 엔드와 신호처리부는 1개의 칩(chip)으로 제작된다. 정합 회로를 사용하는 방법은 별도의 정합 회로를 통해 안테나와 RF 프런트 엔드를 공액 정합시켜 안테나에서 RF 프런트 엔드로 전달되는 신호의 세기를 극대화하는 방법이다. 그러나 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성되는 정합 회로는 칩에서 많은 면적을 요구하므로 소형화 및 비용 측면에서 곤란하다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 기판의 양면에 방사부와 급전부를 구성하는 두 개의 미앤더 구조의 스트립라인을 배치하여, 상기 두 스트립라인의 전자기적 상호 결합 정도를 조정함으로써 안테나의 입력 임피던스를 임의로 조절할 수 있는 광대역 특성의 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다. 본 발명의 또다른 목적은 두 스트립라인의 종단을 개방함으로써 기판의 양면을 관통하는 비아(via)를 사용할 필요를 제거하여 태그의 제작 단가를 줄이고 대량 생산이 가능한 안테나를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명은 상기 안테나를 통해 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드(front-end)에 효율적인 광대역 정합이 가능한 RFID 태그를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 상기 안테나의 임피던스를 정합하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
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.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안테나는, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인과 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인을 포함하며, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 동일 기판의 서로 다른 면에 위치하여 전자기적으로 상호 결합된다. 상기 급전 스트립라인은 방사 스트립라인보다 작거나 같은 길이를 가지며, 안테나 소자에 접속하는 터미널(terminal)이 형성되어 있다. 또한, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 종단이 개방되어 있다. 바람직하게는, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 미앤더(meander) 구조를 가진다.
본 발명에 따른 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder)는, RFID 리더로부터 송출되는 RF 신호를 수신하는 안테나, 상기 RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드, 및 상기 RF 프런트 엔드에 연결된 신호처리부를 포함하며, 특히 상기 안테나는 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인과 상기 RF 프런트 엔드에 상기 수신한 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인을 포함하며, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 전자기적으로 상호 결합된다. 또한, 상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 종단이 개방된 미앤더 구조를 가진다.
상기 안테나의 임피던스를 정합하는 본 발명의 방법은 상기 방사 스트립라인의 임피던스가 상기 전자기적 상호 결합에 의해 일정 비율의 임피던스 변환비로 변환되어 급전 스트립라인의 터미널에 나타나는 특성을 이용한다. 특히, 상기 임피던 스 변환비에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용한다. 또한, 본 발명에 따른 임피던스 정합 방법은 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용한다. 또한, 본 발명에 따른 임피던스 정합 방법은 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 길이에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용한다.
상술한 본 발명의 내용은 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.
도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템(100)의 블럭도를 나타낸다. RFID 시스템(100)은 고유정보를 저장하는 RFID 태그(120), 판독 및 해독 기능을 갖는 RFID 리더(110), RFID 리더(110)를 통해 RFID 태그(120)로부터 읽어들인 데이터를 처리하는 호스트 컴퓨터(미도시)로 이루어진다.
RFID 리더(110)는 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있다. RFID 리더(110)는 RF 송신부(111), RF 수신부(112) 및 리더 안테나(113)를 포함하며, 리더 안테나(113)는 RF 송신부(111)와 RF 수신부(112)에 전기적으로 연결되어 있다. RFID 리더 (110)는 RF 송신부(111) 및 리더 안테나(113)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)에 전송한다. 또한, RFID 리더(110)는 리더 안테나(113) 및 RF 수신부(112)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)로부터 수신한다. 미국특허 4,656,463호에 제시된 바와 같이, RFID 리더(110)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다.
RFID 태그(120)는 RF 프런트 엔드(front end, 121), 신호처리부(122) 및 본 발명에 따른 태그 안테나(123)를 포함한다. RF 프런트 엔드(121)는 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있다. 수동형 RFID 태그인 경우, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF 신호를 직류전압으로 변환하여 신호처리부(122)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급한다. 또한, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF신호로부터 기저대역 신호를 추출한다. 미국특허 6,028,564호에 제시된 바와 같이, RF 프런트 엔드(121)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 신호처리부(122) 역시 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있으며, 미국특허 5,942,987호에 그 예가 제시되어 있다.
RFID 시스템(100)의 동작을 살펴보면, RFID 리더(110)는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF신호를 변조하여 RFID 태그(120)로 질문(interrogation)을 보낸다. RFID 리더(110)의 RF 송신부(111)에서 발생한 RF 신호는 리더 안테나(113)를 통하여 전자파의 형태로 외부에 송출된다. 외부로 송출된 전자파(130)는 태그 안테나(123)에 전달되며, 본 발명에 따른 종단이 개방된 2-스트립 미앤더 라인을 포함하는 태그 안테나(123)는 수신된 전자파를 RF 프런트 엔드 (121)에 전달한다. RF 프런트 엔드(121)에 전달된 RF 신호의 크기가 RFID 태그(120)가 동작하기 위한 최소 요구 전력 이상이면, RFID 태그(120)는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)를 후방 산란 변조하여 RFID 리더(110)의 질문에 응답한다.
여기서, RFID 리더(110)의 인식 영역(read zone)을 넓히기 위해서는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)의 세기가 RFID 태그(120)가 요구하는 동작 전력을 제공할 수 있도록 충분히 커야 한다. 또한, 고효율의 태그 안테나(123)를 이용하여 상기 리더로부터 송출된 전자파(130)를 손실이 거의 없이 RF 프런트 엔드(121)에 전달할 수 있어야 한다. 결국, 태그 안테나(123)가 높은 효율을 가지기 위해서는 RFID 리더(110)의 반송 주파수에서 공진 특성을 가져야 하며, RF 프런트 엔드(121)와 공액 정합(conjugate matching)이 되어야 한다.
도 2는 태그 안테나(123)와 RF 프런트 엔드(121)를 모델링한 등가 회로도이다. 회로는 전압원(
Figure 112006009819085-pat00001
), 안테나 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00002
), RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00003
)로 구성되어 있다. 전압원(
Figure 112006009819085-pat00004
)과 안테나 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00005
)는 태그 안테나(123)의 등가 회로이며, RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00006
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 회로이다. 안테나 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00007
)는 실수부(
Figure 112006009819085-pat00008
)와 허수부(
Figure 112006009819085-pat00009
)를 가진다. 실수부(
Figure 112006009819085-pat00010
)는 태그 안테나(123)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006009819085-pat00011
)는 태그 안테나(123)의 등가 리액턴스를 의미한다. RF 프런트 엔드 임피던스 역시, 실수부(
Figure 112006009819085-pat00012
)와 허수부(
Figure 112006009819085-pat00013
)를 가 진다. 실수부(
Figure 112006009819085-pat00014
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006009819085-pat00015
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 리액턴스를 의미한다.
일반적으로, 안테나 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00016
)와 RF 프런트 엔드의 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00017
)를 공액 정합시키면, 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된다. 공액 정합이란 두 복소(complex) 임피던스에 대해, 임피던스의 절대값의 크기가 같고, 위상이 서로 반대 부호를 가지도록 하는 것이다. 즉, '
Figure 112006009819085-pat00018
'이고, '
Figure 112006009819085-pat00019
'가 되도록 태그 안테나(123)의 임피던스 또는 RF 프런트 엔드(121)의 임피던스를 조정하면 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된다.
일반적으로, 수동형 RFID 태그의 RF 프런트 엔드(121)는 다이오드를 이용한 정류 및 검파 회로로 구성되며, 칩의 면적을 줄이기 위하여 별도의 정합 회로를 포함하지 않는다. 따라서, RF 프런트 엔드(121)의 임피던스는 통상의 50Ω과는 다른 복소 임피던스를 가지며, 정류 회로의 특성상 900MHz 대역에서 작은 저항 성분(
Figure 112006009819085-pat00020
)과 큰 용량성(capacitive) 리액턴스 성분(
Figure 112006009819085-pat00021
)를 가진다. 따라서 공액 정합을 위한 안테나 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00022
)는 작은 저항 성분(
Figure 112006009819085-pat00023
)과 큰 유도성(inductive) 리액턴스 성분(
Figure 112006009819085-pat00024
)를 가져야 하며, 동시에 리더에서 송출되는 전자파의 주파수에 공진하여야 한다. 본 발명에 따른 RFID 태그 안테나(123)는 종단이 개방된 전송선 구조를 이용하여 유도성 리액턴스를 가지도록 안테나 임피던스를 조정함으로써 효과적으로 RF 프런트 엔드에 정합된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 종단 개방형 2-스트립 미앤더 라인을 이용한 태그 안테나(300)의 구성도이다. 태그 안테나(300)는 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)으로 이루어진다. 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)은 동일한 기판(330)의 양면에 각각 위치하며, 두 스트립라인의 중심선이 일치하는 동일한 형태의 미앤더 구조를 가진다. 급전 스트립라인(320)은 중앙부에 RF 프런트 엔드(121)가 연결되는 터미널(322A, 322B)을 가지고 있다. 급전 스트립라인(320)에서 미앤더 구조의 피치(pitch, p)와 수평 넓이 길이(d)는 방사 스트립라인(310)과 동일하지만, 급전 스트립라인(320)의 선폭(
Figure 112006009819085-pat00025
)과 길이(
Figure 112006009819085-pat00026
)는 방사 스트립라인의 선폭(
Figure 112006009819085-pat00027
)과 길이(
Figure 112006009819085-pat00028
)와 다를 수 있다. 여기서 각 스트립라인의 길이(
Figure 112006009819085-pat00029
,
Figure 112006009819085-pat00030
)는 도 3의 미앤더 구조의 중심점(x= t or 0, y= 0, z= 0)으로부터 각 스트립라인 끝부분까지의 미앤더 라인 길이(unfolded length)를 의미한다.
방사 스트립라인(310)의 공진 주파수는 태그 안테나(300) 전체의 공진 주파수를 결정한다. 또한, 방사 스트립라인(310)의 구조는 공진 주파수에서 태그 안테나(300) 임피던스의 실수부(
Figure 112006009819085-pat00031
)를 결정하는 주요한 인자이다. 한편, 본 발명의 태그 안테나(300)에서 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)은 전자기적으로 상호 결합되어 있으며, 이러한 전자기적 상호 결합은 임피던스 변환기(impedance transformer) 역할을 하게 된다. 즉, 복사 저항(radiation resistance)을 포함한 방사 스트립라인(310)의 등가 임피던스는 전자기적 결합을 통해 특정한 비로 변환 되어 급전 스트립라인(320)의 터미널(322A, 322B)에서 보이게 된다. 이는 저주파수 대역에서 널리 사용되는 변압기(transformer)를 통한 임피던스 변환 원리와 동일하다.
도 4는 도 3의 태그 안테나(300)를 모델링한 등가 회로도이다. 등가 회로는 방사 스트립라인(310)의 등가 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00032
), 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)으로 구성된 종단이 개방된 전송선의 등가 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00033
), 및 임피던스 변환비(Impedance Set-up ratio) '1 : k'를 가지는 변압기로 구성된다.
태그 안테나의 공진주파수(
Figure 112006009819085-pat00034
) 부근에서 방사 스트립라인(310)의 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00035
)는 방사 스트립라인의 특성 계수(quality factor,
Figure 112006009819085-pat00036
)를 이용하여 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112006009819085-pat00037
여기서
Figure 112006009819085-pat00038
는 동작주파수이고,
Figure 112006009819085-pat00039
는
Figure 112006009819085-pat00040
일 때의 방사 스트립라인의 복사 저항이며,
Figure 112006009819085-pat00041
이다.
상기 수학식 1로부터 방사 스트립라인(310)의 어드미턴스(admittance,
Figure 112006009819085-pat00042
)는 수학식 2와 같이 주어진다.
Figure 112006009819085-pat00043
여기서
Figure 112006009819085-pat00044
와
Figure 112006009819085-pat00045
는 각각 방사 스트립라인의 컨덕턴스(conductance)와 서셉턴스(susceptance)이며, 아래의 수학식 3 및 수학식 4와 같이 주어진다.
Figure 112006009819085-pat00046
Figure 112006009819085-pat00047
한편, 방사 스트립라인과 급전 스트립라인으로 구성된 종단이 개방된 전송선의 등가 임피던스(
Figure 112006009819085-pat00048
)는 수학식 5와 같다.
Figure 112006009819085-pat00049
여기서
Figure 112006009819085-pat00050
는 전송선의 특성임피던스이고,
Figure 112006009819085-pat00051
는 전송선의 전파 상수(propagation constant)이며,
Figure 112006009819085-pat00052
은 전송선의 길이이다. 상기 전송선의 특성임피던스
Figure 112006009819085-pat00053
는 기판의 두께(t), 비유전율, 및 두 스트립라인의 선폭(
Figure 112006009819085-pat00054
,
Figure 112006009819085-pat00055
)의 함수이다. 한편, 본 발명은 급전 스트립라인의 길이(
Figure 112006009819085-pat00056
)가 방사 스트립라인의 길이(
Figure 112006009819085-pat00057
)와 같거나 작은 경우, 즉 '
Figure 112006009819085-pat00058
'인 경우에 한정한다. 따라서
Figure 112006009819085-pat00059
이다.
수학식 5로부터 두 스트립라인으로 구성된 전송선의 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00060
)는 수학식 6과 같이 주어진다.
Figure 112006009819085-pat00061
여기서
Figure 112006009819085-pat00062
는 두 스트립라인으로 구성된 전송선의 서셉턴스로서, 아래의 수학식 7과 같다.
Figure 112006009819085-pat00063
급전 스트립라인(320)의 양단(322A, 322B)에서 바라본 태그 안테나(300)의 입력 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00064
)는 아래의 수학식 8과 같이 표현된다.
Figure 112006009819085-pat00065
여기서
Figure 112006009819085-pat00066
와
Figure 112006009819085-pat00067
는 각각 전체 안테나의 컨덕턴스와 서셉턴스로서, 아래의 수학식 9 및 수학식 10과 같다.
Figure 112006009819085-pat00068
Figure 112006009819085-pat00069
수학식 8을 통해서 알 수 있듯이, 방사 스트립라인(310)의 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00070
)는 전자기적 결합을 통하여 특정한 비(
Figure 112006009819085-pat00071
)로 변환되어 급전 스트립라인(320)의 양단(322A, 322B)에서 보이게 된다.
수학식 9에 따르면, 방사 스트립라인(310)이 공진할 경우(
Figure 112006009819085-pat00072
, 즉
Figure 112006009819085-pat00073
) 방사 스트립라인 임피던스의 실수부(
Figure 112006009819085-pat00074
)와, 방사 스트립라인과 급전 스트립라인 사이의 임피던스 변환비(
Figure 112006009819085-pat00075
)를 조정하면 전체 안테나(300)의 컨덕턴스(
Figure 112006009819085-pat00076
)를 조정할 수 있다. 임피던스 변환비(
Figure 112006009819085-pat00077
)는 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 길이의 비(
Figure 112006009819085-pat00078
) 및 선폭의 비(
Figure 112006009819085-pat00079
)에 의하여 결정된다. 도 5는 도 3의 안테나 구조에서 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 길이의 비(
Figure 112006009819085-pat00080
) 및 선폭의 비(
Figure 112006009819085-pat00081
)의 변화에 따른 임피던스 변환비(
Figure 112006009819085-pat00082
)를 보여주는 도면이다. 도 3의 안테나 구조에서
Figure 112006009819085-pat00083
로 두었으며, 기판 두께(t)는 0.127mm, 비유전율은 2.2로 두었다. 도 5에서 보는 바와 같이, 임피던스 변환비(
Figure 112006009819085-pat00084
)는, 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 선폭의 비(
Figure 112006009819085-pat00085
)가 작을수록, 길이의 비(
Figure 112006009819085-pat00086
)가 클수록 커진다.
한편, 수학식 10에 따르면 방사 스트립라인(310)이 공진할 경우(
Figure 112006009819085-pat00087
, 즉
Figure 112006009819085-pat00088
) 두 스트립라인으로 구성된 전송선의 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00089
) 만을 조정함으로써 전체 안테나(300)의 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00090
)를 조정할 수 있다. 일단 안테나와 접속할 소자의 RF 프런트 엔드의 입력 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00091
)가 주어지면, 본 발명에 따른 안테나(300)의 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00092
)는 공액 정합을 위하여 접속할 소자의 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00093
)와 크기는 같고 부호는 반대가 되도록 조정되어야 한다. 수학식 10에 따르면 공진 주파수에서 안테나 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00094
)는
Figure 112006009819085-pat00095
이다. 따라서, 전송선의 특성임피던스(
Figure 112006009819085-pat00096
)와 급전 스트립라인의 길이(
Figure 112006009819085-pat00097
)를 조정함으로써, 공진 주파수에서 안테나 서셉턴스
Figure 112006009819085-pat00098
(
Figure 112006009819085-pat00099
)가
Figure 112006009819085-pat00100
가 되도록 할 수 있다. 또한, 상기 전송선의 특성임피던스(
Figure 112006009819085-pat00101
)는, 기판의 두께와 유전율 및 두 스트립라인의 폭을 조절함으로써 조정 가능하다.
한편, 수학식 9와 수학식 10에 따르면 공진 주파수에서 전체 안테나(300)의 컨덕턴스(
Figure 112006009819085-pat00102
)와 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00103
)는 모두 두 스트립라인의 선폭 및 길이에 영향을 받으므로, 상기 컨덕턴스(
Figure 112006009819085-pat00104
)와 서셉턴스(
Figure 112006009819085-pat00105
)를 독립적으로 조정할 수는 없다. 일반적으로 우선 서셉턴스
Figure 112006009819085-pat00106
(
Figure 112006009819085-pat00107
)가
Figure 112006009819085-pat00108
가 되도록 급전 스트립라인의 길이와 선폭을 대략적으로 결정한 후, 두 스트립라인의 선폭의 비를 조정함으로써
Figure 112006009819085-pat00109
를 만족하도록 임피던스 변환비(
Figure 112006009819085-pat00110
)를 조정한다.
일반적으로 수동형 RFID 태그칩의 RF프런트 엔드는 정류 및 검파회로의 특성상 용량성 리액턴스를 가진다. 따라서 태그 안테나의 임피던스는 유도성 리액턴스를 가져야 한다. 즉,
Figure 112006009819085-pat00111
의 범위는 아래의 수학식 11과 같아야 한다.
Figure 112006009819085-pat00112
여기서
Figure 112006009819085-pat00113
은 정수이며,
Figure 112006009819085-pat00114
일 때 급전스트립라인의 최소 길이가 주어진다.
수학식 10에서 첫 번째 항은 공진주파수(
Figure 112006009819085-pat00115
)부근에서 주파수(
Figure 112006009819085-pat00116
)가 증가함에 따라 음(negative)의 기울기를 가지며, 두 번째 항은 양(positive)의 기울기를 가진다. 따라서
Figure 112006009819085-pat00117
는 공진주파수 부근에서 수학식 10의 두 항의 기울기가 상쇄되어 상대적으로 작은 기울기를 갖게 되는 특징이 있다. 따라서 본 발명에 따른 안테나 구조를 이용하면 주파수 변화에 따른 전체 안테나 서셉턴스의 변화를 상대적으로 작게 만들 수 있으므로, 태그 안테나(123)와 RF 프런트 엔드(121)와의 임피던스 정합을 광대역으로 시킬 수 있다.
도 6은 주파수의 변화에 따른 도 3의 태그 안테나(300) 입력 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00118
)의 변화를 보여주는 그래프이다.
Figure 112006009819085-pat00119
,
Figure 112006009819085-pat00120
으로 두었으며, 다른 값들은 도 5를 얻을 경우와 동일하다.
도 6의 그래프에서
Figure 112006009819085-pat00121
와
Figure 112006009819085-pat00122
는 각각 공진주파수(
Figure 112006009819085-pat00123
)를 중심으로 대칭적인 구조를 가지고 있음을 알 수 있다. 특히
Figure 112006009819085-pat00124
의 경우 공진주파수(
Figure 112006009819085-pat00125
) 전후(前後)의 인접 영역에서 주파수가 증가함에 따라 임피던스 기울기의 부호가 변하는 극대점 및 극소점을 가지고 있는데, 이는 광대역 안테나에서 볼 수 있는 어드미턴스의 전형적인 특성이다. 도 6에는 RFID 태그칩의 RF 프런트 엔드(121)의 어드미턴스(
Figure 112006009819085-pat00126
)가 함께 표시되어 있다. 태그 안테나(300)의 공진주파수(
Figure 112006009819085-pat00127
) 부근에서 공액 정합이 잘 이루어져 있음을 알 수 있다.
도 7은 도 6의 결과를 이용하여 태그 안테나(300)와 RF 프런트 엔드(121) 사이의 반사 손실(return loss)을 계산한 결과를 보여주는 그래프이다. 10dB 이상의 반사 손실을 기준으로 할 때, 태그 안테나(300)는 중심주파수(915MHz) 전후에서 80MHz 이상의 넓은 임피던스 대역폭을 가지고 있음을 알 수 있다. 모의실험에 사용한 태그 안테나(300)의 전체 면적은 70mm X 21.5mm이며, 기판은 비유전율이 2.2이고, 두께는 0.127mm이다. 안테나가 이러한 사양을 갖는 경우, 종래의 일반적인 안테나 설계 방법을 이용하면, 50MHz 이상의 대역폭을 얻기가 매우 힘들다. 그러나 도 7에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 구조의 태그 안테나(500)를 사용하면 임의의 임피던스를 가지는 RF 프런트엔드(121)에 효율적인 광대역 정합이 가능하다.
도 3에서 태그 안테나에서 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인의 구조(320)는 선폭이 균일한 미앤더 라인으로 구성되어 있으며, 급전 스트립라인(320)의 중심선이 방사 스트립라인(310)의 중심선과 일치되어 있다. 당업자라면 두 스트립라인의 선폭이 균일하지 않거나 두 스트립라인의 중심선이 일치하지 않더라도 두 스트립라인의 상대 위치와 선폭을 변화시켜서 임피던스 변환비를 조정할 수 있다.
또한, 도 3의 태그 안테나의 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)은 미앤더 구조를 하고 있다. 그러나 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)에는 일반적인 미앤더 구조를 포함하여 본 발명이 속하는 기술 분야의 숙련자에게 잘 알려진 임의의 구조의 다이폴 형태가 적용될 수 있다.
일반적으로 RFID 태그는 특정 사물에 부착되어 사용되는데, 이때 방사 스트립라인(310)의 공진주파수는 방사 스트립라인(310) 자체뿐만 아니라 태그를 부착할 물체의 구조 및 전기적 성질에 의해서도 영향을 받으므로 이를 고려하여 방사 스트립라인을 설계하여야 한다.
본 발명에 따른 태그 안테나(300)를 제작시, 기판(substrate) 위에 전도성 물질을 두께 0.1mm 이하의 박막 형태로 적층한다. 기판의 재료는 유리, 세라믹, 테플론, 에폭시, FR4와 같은 단단한 물질이거나, 폴리이미드(polyimide), 종이, 플라스틱과 같은 얇고 유연한 유기 물질(organic material)이 사용될 수 있다. 기판의 전기적 성질 및 두께에 따라 안테나의 공진주파수가 달라질 수 있으므로, 이를 안테나 설계에 있어 고려해야 한다. 전도성 물질은 구리, 구리합금, 알루미늄, 전도성 잉크 등이 사용되며, 에칭(etching)이나 증착 또는 인쇄 방법을 통하여 기판 위에 전도성 물질의 안테나 패턴을 형성한다. 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라인(320)은 서로 다른 전도성 물질로 제작될 수 있으며, 또한 서로 다른 방법으로 제작될 수 있다.
본 발명에 따른 태그 안테나(300)는 방사 스트립라인(310)과 급전 스트립라 인(320)이 DC(Direct Current)적으로 개방(open)되어 있어서, 기판의 양면을 관통하는 비아(via)를 전혀 사용하지 않으므로 태그의 제작 단가를 줄일 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
상기와 같은 본 발명은, 종단이 개방된 2-스트립(two-strip) 미앤더 라인(meander line) 구조를 이용하여 안테나의 임피던스를 조정함으로써, 임의의 복소 임피던스를 가지는 안테나 소자에 효율적인 광대역 정합이 가능하도록 하는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 전자기적 결합을 이용한 정합을 통해 별도의 정합 회로 없이 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드에 효율적으로 임피던스 정합이 가능한 소형, 경량의 태그 안테나를 제공할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명에 따른 태그 안테나는 방사 스트립라인과 급전 스트립라인이 DC(Direct Current)적으로 개방되어 있어 기판의 양면을 관통하는 비아(via)를 전혀 사용하지 않으므로, 태그의 제작 단가를 줄이고 대량 생산을 가능케 하는 장점이 있다.

Claims (53)

  1. 안테나에 있어서,
    상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인; 및
    터미널(terminal)을 구비하고, 상기 터미널을 통해 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인을 포함하며,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 양단이 개방되고, 상기 터미널을 기준으로 양쪽 방향으로 형성된 다이폴 구조이며, 상기 터미널에 접속되는 소자와 공진주파수에서 공액정합 되도록 하기 위해, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 길이 비율 또는 선폭 비율에 의해 입력 임피던스가 조절되는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 급전 스트립라인은
    상기 터미널을 통해 상기 안테나와 연결되는 소자에 접속하는 안테나.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 동일 기판의 서로 다른 면에 위치하는 안테나.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 급전 스트립라인의 길이가 상기 방사 스트립라인의 길이 이하인 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스가, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 전자기적 상호 결합에 의해 일정 비율의 임피던스 변환비로 변환되어 상기 급전 스트립라인의 터미널에 나타나는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 임피던스 변환비에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 임피던스 변환비가 증가함에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 감소하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 길이와 상기 급전 스트립라인의 길이의 비에 따라 상기 임피던스 변환비가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인 길이에 대한 상기 급전 스트립라인 길이의 비가 증가함에 따라 상기 임피던스 변환비가 증가하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 선폭과 상기 급전 스트립라인의 선폭의 비에 따라 상기 임피던스 변환비가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인 선폭에 대한 상기 급전 스트립라인 선폭의 비가 감소함에 따라 상기 임피던스 변환비가 증가하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  12. 제 4 항 또는 제 6 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스 실수부에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스 실수부가 증가함에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 감소하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  14. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 전송선의 특성 임피던스가 감소함에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 증가하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  16. 제 14 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 선폭에 따라 상기 전송선의 특성 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  17. 제 14 항에 있어서,
    상기 기판의 두께와 유전율에 따라 상기 전송선의 특성 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  18. 제 4 항 또는 제 14 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 길이에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전송선의 길이는 급전 스트립라인의 길이인 것을 특징으로 하는 안테나.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 전송선의 길이는 상기 안테나의 임피던스 허수부가 유도성 리액턴스가 되도록 조절된 것을 특징으로 하는 안테나.
  21. 제 18 항에 있어서,
    상기 전송선의 길이와 상기 전송선의 전파 상수를 곱한 값이 (n + 1/2)*
    Figure 112006009819085-pat00128
    이상이고 (n + 1)*
    Figure 112006009819085-pat00129
    이하인 것을 특징으로 하는 안테나. (n : 0 이상인 정수)
  22. 삭제
  23. 삭제
  24. 제 4 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인의 상대 위치에 따라 상기 안테나 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 입력 임피던스가 조절된 안테나.
  25. RFID(Radio Frequency Identification) 태그에 있어서,
    RFID 리더로부터 송출되는 RF 신호를 수신하는 안테나;
    상기 RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드; 및
    상기 RF 프런트 엔드에 연결된 신호처리부를 포함하며,
    상기 안테나는
    상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인; 및 터미널을 구비하고, 상기 터미널을 통해 상기 RF 프런트 엔드에 상기 수신한 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인을 포함하며,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 양단이 개방되고, 상기 터미널을 기준으로 양쪽 방향으로 형성된 다이폴 구조이며, 상기 터미널에 접속되는 소자와 공진주파수에서 공액정합 되도록 하기 위해, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 길이 비율 또는 선폭 비율에 의해 입력 임피던스가 조절되는 RFID 태그.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 급전 스트립라인은
    상기 터미널을 통해 상기 안테나와 연결되는 소자에 접속하는
    RFID 태그.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 동일 기판의 서로 다른 면에 위치하며, 상기 급전 스트립라인의 길이가 상기 방사 스트립라인의 길이 이하인
    RFID 태그.
  28. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스가, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 전자기적 상호 결합에 의해 일정 비율의 임피던스 변환비로 변환되어 상기 급전 스트립라인의 터미널에 나타나는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  29. 제 28 항에 있어서,
    상기 임피던스 변환비에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 길이와 상기 급전 스트립라인의 길이의 비에 따라 상기 임피던스 변환비가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  31. 제 29 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 선폭과 상기 급전 스트립라인의 선폭의 비에 따라 상기 임피던스 변환비가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  32. 제 27 항 또는 제 29 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스 실수부에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  33. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  34. 제 33 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 선폭에 따라 상기 전송선의 특성 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  35. 제 33 항에 있어서,
    상기 기판의 두께와 유전율에 따라 상기 전송선의 특성 임피던스가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  36. 제 27 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 길 이에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 입력 임피던스가 조절된 RFID 태그.
  37. 제 36 항에 있어서,
    상기 전송선의 길이는 급전 스트립라인의 길이인 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
  38. 제 36 항에 있어서,
    상기 전송선의 길이는 상기 안테나의 임피던스 허수부가 유도성 리액턴스가 되도록 조절된 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
  39. 삭제
  40. 제 27 항, 제 28 항, 및 제 33 항 가운데 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 안테나는
    상기 RFID 리더로부터 송출되는 RF 신호 주파수에서 공진하며, 상기 프런트 엔드에 공액 정합되는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.
  41. 제 27 항에 있어서,
    상기 기판은, 유리, 세라믹, 테플론, 에폭시, 및 FR4 가운데 하나인 RFID 태그.
  42. 제 27 항에 있어서, 상기 기판은 유기물질인 RFID 태그.
  43. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인 및 급전 스트립라인에 사용되는 전도성 물질은 구리, 구리합금, 알루미늄, 전도성 잉크 가운데 하나인 RFID 태그.
  44. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 서로 다른 전도성 물질로 제작되는 RFID 태그.
  45. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 에칭, 증착, 인쇄 가운데 하나의 방법에 의해 제작되는 RFID 태그.
  46. 제 27 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 급전 스트립라인은 서로 다른 방법에 의해 제작되는 RFID 태그.
  47. 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 스트립라인, 및 터미널을 구비하고, 상기 터미널을 통해 RF 신호를 제공하는 급전 스트립라인이 동일 기판의 서로 다른 면에 위치하여 전자기적으로 상호 결합하고, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인은 양단이 개방되고, 상기 터미널을 기준으로 양쪽 방향으로 형성된 다이폴 구조이며, 상기 터미널에 접속되는 소자와 공진주파수에서 공액정합 되도록 하기 위해, 상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 길이 비율 또는 선폭 비율에 의해 입력 임피던스가 조절되는 스트립라인 안테나의 임피던스 정합 방법으로서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스가 상기 전자기적 상호 결합에 의해 일정 비율의 임피던스 변환비로 변환되어 상기 급전 스트립라인의 터미널에 나타나는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 임피던스 변환비에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 길이와 상기 급전 스트립라인의 길이의 비와 선폭의 비에 따라 상기 임피던스 변환비가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인의 임피던스 실수부에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 실수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  51. 제 47 항 내지 제 50 항 가운데 어느 하나의 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  52. 제 51 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인의 선폭에 따라 상기 전송선의 특성 임피던스가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
  53. 제 51 항에 있어서,
    상기 방사 스트립라인과 상기 급전 스트립라인에 의해 형성되는 전송선의 길이에 따라 상기 안테나의 어드미턴스 허수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.
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