KR100952978B1 - 금속 부착용 전파 식별 태그 안테나 - Google Patents

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Abstract

대상물에 부착되어 무선 주파수 신호를 수신하고, 전파 식별 태그 칩을 통해 변조되는 변조 신호를 송신하는 안테나는 다면체 형상의 유전체, 변조 신호를 산란시켜 변조 신호를 송신하는 오목한 다각형 형상의 방사 패치, 전파 식별 태그 칩을 위한 터미널을 포함하는 두 개의 마이크로스트립 선로를 포함한다. 이를 통해 금속에 부착이 가능한 소형의 안테나의 구현이 가능하다.
RFID, 안테나, 임피던스, 정합

Description

금속 부착용 전파 식별 태그 안테나{RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TAG ANTENNA FOR ATTACHING TO METAL}
본 발명은 금속 부착용 전파 식별 태그 안테나 에 관한 것이다. 특히 본 발명은 마이크로스트립 선로 급전 구조를 갖는 금속 부착용 전파 식별 태그 안테나에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT성장동력기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-023-02, 과제명: RFID 시스템 고도화 기술개발].
전파 식별 태그(Radio Frequency IDentification Tag, 이하 'RFID 태그'라고도 함)는 전파 식별 리더(Radio Frequency IDentification Reader, 이하 'RFID 리더'라고도 함)와 함께 유통 및 자재 관리 등 다양한 분야에서 사용된다.
RFID 태그를 부착한 물체가 RFID 리더의 인식 영역에 놓이면, RFID 리더는 특정한 반송 주파수를 가지는 무선 주파수 신호(Radio Frequency 신호, 이하 'RF 신호'라고도 함)를 변조하여 생성된 질문 신호(Interrogation Signal)를 RFID 태그에게 보내고, RFID 태그는 RFID 질문 신호에 응답한다.
즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(Continuous Wave)를 변조하여 RFID 태그에게 질문 신호(Interrogation Signal)를 송출하고, RFID 태그는 내부 메모리에 저장된 자신의 정보를 RFID 리더에게 전달하기 위해 RFID 리더로부터 송출된 전자파를 후방 산란 변조(Back-Scattering Modulation)하여 RFID 리더에게 되돌려 보낸다. 이때 후방 산란 변조란 RFID 리더로부터 송출된 전자파를 RFID 태그가 산란시켜 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변조하여 태그의 정보를 보내는 방법이다.
이때 수동형 RFID 태그는 별도의 동작 전원을 갖고 있지 않기 때문에 RFID 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 전원으로 이용한다. 수동형 RFID 태그가 동작하기 위해서는 리더로부터 송출된 전자파의 세기가 특정 문턱값(Threshold) 이상이어야 한다. 그러나 리더의 송출 전력은 각국의 지역 규정에 따라 규제 받으므로 RFID 리더의 송출 전력을 무조건 높일 수 없다.
따라서, 리더의 송출 전력을 높이지 않고 인식 영역을 넓히기 위해서는 RFID 태그가 리더로부터 송출된 전자파를 효율적으로 수신하여야 한다. RFID 태그의 수신 효율을 높이는 방법 중에 하나가 안테나의 임피던스와 RFID 태그 칩의 임피던스를 공액 정합(Complex Conjugate Matching)시켜서 RFID 태그가 수신하는 신호의 세기를 극대화하는 방법이다.
다음은 도 1을 참고하여 종래의 전파 식별 태그에 대해 설명한다.
도 1은 종래의 전파 식별 태그의 구성을 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 전파 식별 태그(Radio Frequency IDentification Tag, 이하 'RFID 태그'라고도 함)는 전파 식별 태그 칩(Radio Frequency IDentification Tag Chip, 이하 'RFID 태그 칩'이라고도 함)(10)과 전파 식별 태그 안테나(Radio Frequency IDentification Tag Antenna, 이하 'RFID 태그 안테나'라고도 함)(20)를 포함한다.
RFID 태그 칩(10)은 RFID 태그가 부착되는 대상물의 정보를 가지고, 대상물의 정보를 전달하기 위해 RFID 리더가 송출하는 전자파의 크기나 위상을 변조한다. RFID 태그 칩(10)은 입력 임피던스를 통해 전력량을 조절하여 전자파의 크기나 위상을 변조할 수 있고, 입력 임피던스를 가지는 무선 주파수 프런트엔드(Radio frequency Front-end, 이하 'RF 프런트엔드'라고도 함)를 포함할 수 있다.
RFID 태그 안테나(20)는 RFID 태그 칩(10)을 통해 변조된 전자파를 산란시킨다. RFID 태그 안테나(20)는 유전체(21), 급전 루프(23), 두 개의 방사 패치(25) 및 두 개의 단락판(27)을 포함한다.
유전체(21)는 아랫면이 대상물과 접하는 접지면이고, 유전율이 작은 사각형의 유전 물질이다.
급전 루프(23)는 유전체(21)의 윗면에 형성되고, RFID 태그 칩(10)에 전기적으로 연결되어 전류를 통해 RFID 태그 칩(10)에 전력을 공급한다.
두 개의 방사 패치(25)는 유전체(21)의 윗면에 형성되고, 급전 루프(23)를 흐르는 전류에 의해 역 위상의 특성을 가지는 전류를 여기 하여 방사한다.
두 개의 단락판(27)은 유전체(21)의 일부 측면에 형성되어 두 개의 방사 패치(25)와 접지면을 연결시킨다. 즉 두 개의 단락판(27)은 방사 패치(25)와 접지면 을 단락시킨다.
일반적으로 RFID 태그와 RFID 리더를 포함하는 RFID 시스템에서, RFID 리더의 송출 전력은 각 국의 지역 규정에 의해 규제된다. 그러므로 RFID 리더의 인식 영역을 넓히기 위해서는 RFID 태그 안테나의 효율이 좋고, RFID 태그가 해당 주파수에서 공진하며, RFID 태그 안테나와 RFID 태그 칩의 RF 프런트엔드 사이에 공액 정합(Complex Conjugate Matching)이 이루어져야 한다.
그러나, 도 1에 도시된 종래의 RFID 태그는 다양한 임피던스 특징을 가지는 RFID 태그 칩들에 대한 임피던스 정합을 위한 제어 방법이 고려되지 않았다.
또한 RFID 태그 안테나의 소형화 및 비용 절감이 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전파 식별 태그를 위한 소형의 안테나를 구현하고, 금속 물질에 부착이 가능한 전파 식별 태그를 제공하는 것이다.
본 발명의 특징에 따른 안테나는 대상물에 부착되어 무선 주파수 신호를 수신하고, 전파 식별 태그 칩을 통해 변조되는 변조 신호를 송신하는 안테나로써 다면체 형상의 유전체, 오목한 다각형 형상의 방사 패치, 제1 마이크로스트립 선로 및 제2 마이크로스트립 선로, 상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 제1 마이크로스트립 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 제1 마이크로스트립 선로를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 제1 단락판 및 상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 제2 마이크로스트립 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 제2 마이크로스트립 선로를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 제2 단락판을 포함하되, 상기 제1 마이크로스트립 선로와 상기 제2 마이크로스트립 선로는 일부분이 미앤더 형상으로 형성되고, 각각 상기 방사 패치와 전자기적 결합을 하여 복소 임피던스 변환을 수행하는 것을 특징으로 한다. 유전체는 대상물과 접하는 제1 면, 제1 면과 평행한 제2 면 및 제1 면과 제2 면을 연결하는 제3 면을 포함한다. 방사 패치는 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 무선 주파수 신호의 주파수에 대응하는 공진 주파수에서 공진하며, 변조 신호를 산란시켜 변조 신호를 송신한다. 제1 마이크로스트립 선로는 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 전파 식별 태그 칩을 위한 터미널을 포함한다. 제2 마이크로스트립 선로는 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 전파 식별 태그 칩을 위한 터미널을 포함한다.
이때 제1 마이크로스트립 선로와 제2 마이크로스트립 선로는 전파 식별 태그 칩을 통해 연결되고, 방사 패치와 전자기적 결합을 통해 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급한다.
또한 이때 안테나의 임피던스는 전파 식별 태그 칩의 임피던스에 공액 정합한다.
또한 이때 안테나의 임피던스의 리액턴스 성분은 제1 마이크로스트립 선로의 둘레 길이와 제2 마이크로스트립 선로의 둘레 길이에 대응한다.
또한 이때 안테나의 임피던스의 리액턴스 성분은 제1 마이크로스트립 선로의 둘레 길이와 제2 마이크로스트립 선로의 둘레 길이에 대응한다.
또한 이때 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 방사 패치와 제1 면을 연결하여 방사 패치를 제1 면으로부터 단락시키는 단락판을 포함한다.
또한 이때 안테나의 임피던스의 저항 성분은 단락판의 면적에 대응한다.
또한 이때 공진 주파수는 방사 패치의 면적에 대응한다.
또한 이때 유전체는 상대 유전율이 20 이상이다.
또한 이때 안테나는 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 방사 패치와 제1 면을 연결하여 방사 패치를 제1 면으로부터 단락시키는 제3 단락판을 더 포함한다.
삭제
본 발명에 따르면, 금속 물질에 부착이 가능하고 전파 식별 태그 칩에 효율 적으로 정합하는 소형의 전파 식별 태그 안테나를 제공할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이제 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나에 대해 설명한다.
먼저 도 2 또는 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나를 포함하는 전파 식별 태그에 대해 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그의 구성을 도시한 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그(Radio Frequency IDentification Tag, 이하 'RFID 태그'라고도 함)는 전파 식별 태그 칩(Radio Frequency IDentification Tag Chip, 이하 'RFID 태그 칩'이라고도 함)(10) 및 전파 식별 태그 안테나(Radio Frequency IDentification Tag Antenna, 이하 'RFID 태그 안테나'라고도 함)(100)를 포함한다.
RFID 태그 칩(10)은 RFID 태그가 부착되는 대상물의 정보를 가지고, 대상물의 정보를 전달하기 위해 전파 식별 리더(Radio Frequency IDentification Reader, 이하 'RFID 리더'라고도 함)가 송출하는 무선 주파수 신호(Radio Frequency 신호, 이하 'RF 신호'라고도 함)를 변조하여 변조된 RF 신호를 생성한다. 이때 RFID 태그 칩(10)은 입력 임피던스를 통해 전력량을 조절하여 RF 신호의 크기나 위상을 변조할 수 있고, 입력 임피던스를 가지는 무선 주파수 프런트엔드(Radio Frequency Front-end, 이하 'RF 프런트엔드'라고도 함)를 포함할 수 있다.
RFID 태그 안테나(100)는 유전체(110), 방사 패치(120), 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140), 방사 패치(120)를 단락 시키는 두 개의 단락판(150, 160) 및 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)의 각각을 단락시키는 두 개의 단락판(170, 180)을 포함하고, RFID 리더가 송출하는 RF 신호를 수신하며, RFID 태그 칩(10)이 생성하는 변조된 RF 신호를 RFID 리더로 전송한다.
유전체(110)는 상대 유전율이 20 이상인 세라믹 재질이고, 직육면체의 형상을 가지며, 아랫면은 대상물과 접하는 접지면이다. 본 발명의 실시예에 따라, 세라믹 재질의 유전체(110)를 사용함으로써 RFID 태그 안테나(100)를 소형으로 구현할 수 있다.
방사 패치(120)는 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)와 전자기적 결합을 용이하게 하기 위해 오목한 팔각형의 형상을 가지고, 유전체(110)의 윗면의 일부의 영역에 형성된다.
두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)의 각각 즉, 제1 마이크로스트립 선로(130)와 제2 마이크로스트립 선로(140)는 일부분이 미앤더(Meander) 형상을 가지는 구조이고, 유전체(110)의 윗면의 일부의 영역에 형성된다. 이때 제1 마이크로스트립 선로(130)의 종단지점과 제2 마이크로스트립 선로(140)의 종단지점에는 RFID 태그 칩(10)을 위한 터미널이 형성된다. 또한 이때 제1 마이크로스트립 선로(130)와 제2 마이크로스트립 선로(140)은 양쪽 종단지점 사이의 직선 길이에 해당하는 수직 길이(S)를 가질 수 있다.
이하에서는 도 3을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나의 두 개의 마이크로스트립 선로에 대해 자세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나의 두 개의 마이크로스트립 선로의 각각에 대한 구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 제1 마이크로스트립 선로(130)는 제1 구간(131), 제2 구간(133) 및 제3 구간(135)으로 구분된다.
제1 구간(131)은 제1 마이크로스트립 선로(130)에서 제1 마이크로스트립 선로(130)의 상단 종단지점으로부터 하단 방향으로 직선을 따라 전개되는 구간에 해당한다.
제2 구간(133)은 제1 마이크로스트립 선로(130)에서 제1 구간(131)의 종단지점으로부터 하단 방향으로 미앤더 형상에 따라 전개되는 구간에 해당한다.
제3 구간(135)은 제1 마이크로스트립 선로(130)에서 제2 구간(133)의 종단지점으로부터 하단 방향으로 직선을 따라 전개되는 구간에 해당한다. 이때 제3 구 간(135)의 하단의 종단지점은 제1 마이크로스트립 선로(130)의 하단의 종단지점에 해당한다.
또한 제2 마이크로스트립 선로(140)는 제4 구간(141), 제5 구간(143) 및 제6 구간(145)으로 구분된다.
제4 구간(141)은 제2 마이크로스트립 선로(140)에서 제2 마이크로스트립 선로(140)의 상단 종단지점으로부터 하단 방향으로 직선을 따라 전개되는 구간에 해당한다.
제5 구간(143)은 제2 마이크로스트립 선로(140)에서 제4 구간(141)의 종단지점으로부터 하단 방향으로 미앤더 형상에 따라 전개되는 구간에 해당한다.
제6 구간(145)은 제2 마이크로스트립 선로(140)에서 제5 구간(143)의 종단지점으로부터 하단 방향으로 직선을 따라 전개되는 구간에 해당한다. 이때 제6 구간(145)의 하단의 종단지점은 제2 마이크로스트립 선로(140)의 하단의 종단지점에 해당한다.
다시 도 2를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나를 포함하는 전파 식별 태그에 대해 설명한다.
두 개의 단락판(150, 160)의 각각 즉, 제1 단락판(150)과 제2 단락판(160)은 유전체(110)의 4개의 측면 중에서 제1 마이크로스트립 선로(130)의 종단지점과 제2 마이크로스트립 선로(140)의 종단지점이 접하는 면의 일부의 영역에 형성되고, 방사 패치(120)와 접지면을 연결하여 방사 패치(120)와 접지면을 단락시킨다. 이때 제1 단락판(150)과 제2 단락판(160)은 면적을 결정하는 가로 길이(L)를 가질 수 있 다.
두 개의 단락판(170, 180)의 각각 즉, 제3 단락판(170)과 제4 단락판(180)은 제1 단락판(150) 및 제2 단락판(160)과 동일한 면의 일부의 영역에 형성된다. 제3 단락판(170)은 제1 마이크로스트립 선로(130)와 접지면을 연결하여 제1 마이크로스트립 선로(130)와 접지면을 단락시키고, 제4 단락판(180)은 제2 마이크로스트립 선로(140)와 접지면을 연결하여 제2 마이크로스트립 선로(140)와 접지면을 단락시킨다.
이때 제1 마이크로스트립 선로(130)와 제2 마이크로스트립 선로(140)는 각각 방사 패치(120)와 전자기적 결합(Electromagnetic Coupling)을 하고, 이러한 전자기적 결합은 RFID 태그 안테나(100)에서 임피던스 변환기(Impedance Transformer)의 역할을 한다.
본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 설계 시에 제1 단락판(150)의 가로 길이(L)와 제2 단락판(160)의 가로 길이(L) 즉, 제1 단락판(150)의 면적과 제2 단락판(160)의 면적을 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 저항 성분을 제어할 수 있다. 이때 제1 단락판(150)과 제2 단락판(160) 중 하나의 면적을 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 저항 성분을 제어할 수도 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 설계 시에 제1 마이크로스트립 선로(130)의 수직 길이(S)와 제2 마이크로스트립 선로(140)의 수직 길이(S) 즉, 제1 마이크로스트립 선로(130)의 둘레 길이와 제2 마이크로 스트립 선 로(140)의 둘레 길이를 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 리액턴스 성분을 제어할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 설계 시에 방사 패치(120)의 면적을 조정하여, RFID 태그 안테나(100)의 공진 주파수를 제어할 수 있다.
다음은 도 4를 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나와 전파 식별 태그 칩의 무선 전파 프런트엔드(RF Front-end)에 대한 등가 회로에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나와 무선 전파 프런트엔드에 대한 등가 회로를 도시한 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 등가 회로는 전압원, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스 및 RF 프런트엔드의 임피던스로 구성된다. 이때 전압원과 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 RFID 태그 안테나(100)의 등가 회로이고, RFID 태그 칩(10)의 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)는 RF 프런트엔드의 등가 회로이다.
RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 실수부(Ra)와 허수부(Xa)를 가지고, RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)는 실수부(Rc)와 허수부(Xc)를 가진다.
이때 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)와 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)를 수학식 1에 따라 공액 정합시키면, RFID 태그 안테나(100)로부터 RFID 태 그 칩의 RF 프런트엔드로 최대 전력이 전달된다.
Figure 112007080262177-pat00001
일반적으로 RF 프런트엔드의 임피던스는 통상의 50Ω과는 다른 임의의 복소수 임피던스를 가진다. 즉, RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)는 작은 저항 성분(Rc)과 큰 용량성 리액턴스 성분(Capacitance)(Xc)를 가진다. 따라서 공액 정합을 위한 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 작은 저항 성분(Ra)과 큰 유도성 리액턴스 성분(Inductance)(Xa)을 가져야 하며, 동시에 해당 주파수에 공진해야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 제1 단락판(150)의 면적과 제2 단락판(160)의 면적을 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)가 작은 저항 성분(Ra)을 가지도록 설계할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 제1 마이크로스트립 선로(130)의 둘레 길이와 제2 마이크로스트립 선로(140)의 둘레 길이를 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)가 큰 유도성 리액턴스 성분(Inductance)(Xa)을 가지도록 설계할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)는 방사 패치(120)의 면적을 조정하여 RFID 태그 안테나(100)가 RFID 리더가 송출하는 RF 신호의 주파수 에 대응하는 주파수에서 공진하도록 설계할 수 있다.
다음은 도 5 또는 도 6을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나의 임피던스 변화에 대해 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로스트립 선로의 둘레 길이의 변화에 따른 임피던스 변화를 도시한 도면이다. 이때 도 5는 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)의 각각의 수직 길이(S) 즉, 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)의 각각의 둘레 길이가 변할 때, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)의 변화를 스미스 차트 상에 도시한 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 마이크로스트립 선로(130, 140)의 각각의 수직 길이(S)가 16.42mm에서부터 18.82mm까지 변할 때, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)에서 저항 성분(Ra)은 거의 일정하게 유지되면서 리액턴스 성분(Xa)은 증가하는 것을 볼 수 있다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단락판의 면적의 변화에 따른 임피던스의 변화를 도시한 도면이다. 이때 도 6은 제2 단락판(160)의 가로 길이(L) 즉, 제2 단락판(160)의 면적이 변할 때, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)의 변화를 스미스 차트 상에 도시한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 제2 단락판(160)의 가로 길이(L)가 3.4mm에서부터 3.8mm까지 변할 때, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)에서 리액턴스 성분(Xa) 은 거의 일정하게 유지되면서 저항 성분(Ra)은 증가하는 것을 볼 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
도 1은 종래의 전파 식별 태그의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나의 두 개의 마이크로스트립 선로의 각각에 대한 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나와 무선 전파 프런트엔드에 대한 등가 회로를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 마이크로스트립 선로의 둘레 길이의 변화에 따른 임피던스 변화를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 단락판의 면적의 변화에 따른 임피던스의 변화를 도시한 도면이다.

Claims (11)

  1. 대상물에 부착되어 무선 주파수 신호를 수신하고, 전파 식별 태그 칩을 통해 변조되는 변조 신호를 송신하는 안테나에 있어서,
    상기 대상물과 접하는 제1 면, 상기 제1 면과 평행한 제2 면 및 상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하는 제3 면을 포함하는 다면체 형상의 유전체;
    상기 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 무선 주파수 신호의 주파수에 대응하는 공진 주파수에서 공진하며, 상기 변조 신호를 산란시켜 상기 변조 신호를 송신하는 오목한 다각형 형상의 방사 패치;
    상기 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 전파 식별 태그 칩을 위한 터미널을 포함하는 제1 마이크로스트립 선로;
    상기 제2 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 전파 식별 태그 칩을 위한 터미널을 포함하는 제2 마이크로스트립 선로;
    상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 제1 마이크로스트립 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 제1 마이크로스트립 선로를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 제1 단락판; 및
    상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 제2 마이크로스트립 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 제2 마이크로스트립 선로를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 제2 단락판을 포함하되,
    상기 제1 마이크로스트립 선로와 상기 제2 마이크로스트립 선로는 일부분이 미앤더 형상으로 형성되고, 각각 상기 방사 패치와 전자기적 결합을 하여 복소 임피던스 변환을 수행하는 것을 특징으로 하는 안테나.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 마이크로스트립 선로와 상기 제2 마이크로스트립 선로는 상기 전파 식별 태그 칩을 통해 연결되고, 상기 방사 패치와 전자기적 결합을 통해 상기 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급하는 안테나.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 안테나의 임피던스는 상기 전파 식별 태그 칩의 임피던스에 공액 정합하는 안테나.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 안테나의 임피던스의 리액턴스 성분은 상기 제1 마이크로스트립 선로의 둘레 길이와 상기 제2 마이크로스트립 선로의 둘레 길이에 대응하는 안테나.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 안테나의 임피던스의 리액턴스 성분은 상기 제1 마이크로스트립 선로의 둘레 길이와 상기 제2 마이크로스트립 선로의 둘레 길이에 대응하는 안테나.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 방사 패치와 상기 제1 면을 연결하여 상기 방사 패치를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 단락판을 포함하는 안테나.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 안테나의 임피던스의 저항 성분은 상기 단락판의 면적에 대응하는 안테 나.
  8. 제3항에 있어서,
    상기 공진 주파수는 상기 방사 패치의 면적에 대응하는 안테나.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는 상대 유전율이 20 이상인 안테나.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 제3 면의 일부의 영역에 형성되고, 상기 방사 패치와 상기 제1 면을 연결하여 상기 방사 패치를 상기 제1 면으로부터 단락시키는 제3 단락판을 더 포함하는 안테나.
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