KR100964117B1 - Antenna system and rfid terminal using the same - Google Patents

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Abstract

본 발명은 편파 다이버시티 특성을 가지는 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히, 초고주파(UHF) 대역의 근접장 신호를 이용한 다양한 종류의 RFID 태그에 효과적으로 무선 액세스를 수행할 수 있는 알에프아이디(RFID) 안테나 시스템 및 이를 포함하는 알에프아이디 단말기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna system having polarization diversity characteristics, and more particularly, to an RFID antenna system capable of effectively performing wireless access to various types of RFID tags using near field signals in an ultra high frequency (UHF) band, and the same. The present invention relates to an RFID terminal.

본 발명의 안테나는, 2개의 패치면들 및 이를 연결하는 2개의 급전점들을 가지는 안테나; 및 소정의 신호의 위상을 조정하여 상기 안테나로 공급하는 급전회로와 시간 구간에 따라 상기 각 급전점으로의 신호 공급 여부 및 그 위상을 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 급전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.An antenna of the present invention comprises: an antenna having two patch surfaces and two feed points connecting thereto; And a power supply module including a power supply circuit for adjusting a phase of a predetermined signal and supplying the signal to the antenna and a timing controller for differently determining whether or not a signal is supplied to each power supply point according to a time interval. It features.

본 발명에 따른 안테나 시스템은 다양한 패턴의 전자기장을 선택적으로 형성하여, 편파 특성 변화가 심한 환경에서도 통신 채널에 대한 더욱 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.The antenna system according to the present invention has an advantage of selectively forming electromagnetic fields of various patterns, thereby ensuring higher reliability of a communication channel even in an environment in which polarization characteristics are severely changed.

다이버시티, 편파, RFID, 안테나, 태그 Diversity, Polarization, RFID, Antenna, Tag

Description

안테나 시스템 및 이를 포함하는 알에프아이디 단말기{ANTENNA SYSTEM AND RFID TERMINAL USING THE SAME}ANTENNA SYSTEM AND RFID TERMINAL USING THE SAME

본 발명은 편파 다이버시티 특성을 가지는 안테나 시스템에 관한 것으로, 특히, 초고주파(UHF) 대역의 근접장 신호를 이용한 다양한 종류의 RFID 태그에 효과적으로 무선 액세스를 수행할 수 있는 알에프아이디(RFID) 안테나 시스템 및 이를 포함하는 알에프아이디 단말기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an antenna system having polarization diversity characteristics, and more particularly, to an RFID antenna system capable of effectively performing wireless access to various types of RFID tags using near field signals in an ultra high frequency (UHF) band, and the same. The present invention relates to an RFID terminal.

최근 들어 이동통신 시스템에서 통신 전송용량을 증가시키거나 더욱 높은 신뢰성을 확보하기 위해 다양한 전송기법이 소개되어져 왔으며 그 중에 다이버시티(Diversity) 기법은 통신의 신뢰성을 증가시키기 위해서 사용되는 방법이다. 본 발명은 다양한 다이버시티 기법들 중 편파 다이버시티의 특성을 갖는 안테나에 관한 것이다. Recently, various transmission techniques have been introduced to increase communication transmission capacity or to secure higher reliability in mobile communication systems, and diversity technique is a method used to increase communication reliability. The present invention relates to an antenna having a polarization diversity characteristic among various diversity techniques.

일반적으로, 알에프아이디(이하, 'RFID'라 한다) 기술이란 무선 주파수 신호를 이용하여 소형 반도체 칩이 내장된 태그(Tag), 라벨(Label), 카드(Card) 등에 저장된 데이터를 비접촉으로 읽어내어 대상을 식별하는 기술을 말한다. In general, RFID (hereinafter, referred to as 'RFID') technology uses a radio frequency signal to read data stored in a tag, a label, a card, etc., in which a small semiconductor chip is embedded, without contact. Refers to a technique for identifying a subject.

이와 같은 RFID 기술은, 무선 주파수 신호를 이용하여 물품에 부착된 태그로부터 물품의 정보 및 주변 환경을 인식하여 각 물품의 정보를 수집, 저장, 가공 및 추적할 수 있게 함으로써, 물품에 대한 측위, 원격처리, 관리 및 물품 간 정보 교환 등 다양한 서비스의 제공을 가능하게 하고 있다. Such RFID technology uses radio frequency signals to recognize the information of the article and its surroundings from the tags attached to the article, so that the information of each article can be collected, stored, processed and tracked, thereby locating and remotely identifying the article. It enables the provision of various services such as processing, management and information exchange between goods.

한편, 최근의 RFID 기술은 초고주파(UHF) 대역(300MHz ~ 3GHz)을 이용한 RFID 응용분야로 점차 시장이 확대되어 가고 있다. On the other hand, the recent RFID technology is gradually expanding the market to RFID applications using the ultra-high frequency (UHF) band (300MHz ~ 3GHz).

UHF대역의 RFID 시스템은 유효 인식거리 5m 이상의 원거리에서도 태그인식이 가능하고, 또한 50cm 미만의 근거리에서도 HF 대역에 비하여 매우 높은 인식속도와 인식율을 갖는 장점이 있다. The RFID system of the UHF band is capable of tag recognition even at an effective recognition distance of 5 m or more, and also has an advantage of having a very high recognition speed and recognition rate compared to the HF band even at a short distance of less than 50 cm.

이와 같은 UHF 대역의 RFID 시스템에서 원거리장(Farfield)은 주로 전기장으로 형성되어 원거리에서의 태그 인식이 가능하지만 후방산란으로 동작되기 때문에 주위환경에 민감하다는 단점이 있다. In such a UHF band RFID system, the farfield is mainly formed of an electric field, and thus tag recognition at a far distance is possible, but it is sensitive to the surrounding environment because it is operated by backscattering.

반면에, UHF 대역의 RFID 시스템에서 근접장(Nearfield)은 주로 자기장으로 형성되며 커플링에 의해 동작되므로, 물 또는 금속체 등 높은 유전율을 갖는 물질에 의한 영향이 거의 미치지 않기 때문에 RFID 리더기의 태그 인식률이 높고 또한 인식속도가 빠르다는 장점이 있다. On the other hand, in the RFID system of the UHF band, the nearfield is mainly formed as a magnetic field and operated by a coupling, so that the tag recognition rate of the RFID reader is low because the influence of the material having high dielectric constant such as water or metal is hardly affected. It has the advantage of high recognition rate and high speed.

현재 사용되는 RFID 태그들은 사용하는 전자기장의 형태에 따라 4종류로 분 류할 수 있으며, RFID 리더기 또한 상기 태그 종류에 따라 제작된다.Currently used RFID tags can be classified into four types according to the type of electromagnetic field used, and RFID readers are also manufactured according to the tag types.

수직편파 전자기장을 이용하는 RFID 태그로서 Vpol RFID 태그, 수평편파 전자기장을 이용하는 RFID 태그로서 Hpol RFID 태그, 좌측으로 회전하는 원형편파 전자기장을 이용하는 RFID 태그로서 LHCP RFID 태그, 우측으로 회전하는 원형편파 전자기장을 이용하는 RFID 태그로서 RHCP RFID 태그로 분류할 수 있다.Vpol RFID tag using vertical polarized electromagnetic field, Hpol RFID tag using RFID polarized horizontal field, LHCP RFID tag using circular polarized electromagnetic field rotating to the left, RFID using circular polarized electromagnetic field rotating to the right As a tag, it can be classified as an RHCP RFID tag.

도 1은 선형 편파 태그인 Vpol RFID 태그 및 Hpol RFID 태그에 대한 무선 액세스를 수행하기 위한 종래기술에 의한 선형 편파 RFID 안테나를 도시하고 있으며, 도 2는 원형 편파 태그인 LHCP RFID 태그 및 RHCP RFID 태그에 대한 무선 액세스를 수행하기 위한 종래기술에 의한 원형 편파 RFID 안테나를 도시하고 있다.FIG. 1 illustrates a linear polarization RFID antenna according to the related art for performing wireless access to a linear polarization tag, a Vpol RFID tag and an Hpol RFID tag, and FIG. 2 illustrates a circular polarization tag, an LHCP RFID tag and an RHCP RFID tag. A circularly polarized RFID antenna according to the prior art for performing radio access to the antenna is shown.

도 1의 도시한 선형 편파 RFID 안테나의 경우 수직 수평 편파에 모두 대응할 수 있도록 십자형의 스트립 라인을 구비하고 있다. 도 1의 기술은 슬롯 안테나/다이폴 안테나, 패치 안테나에 RF 스위치 기능을 갖는 소자를 부착하여 스위칭 함으로써 편파 특성을 변화시킴으로써, Vpol RFID 태그 및 Hpol RFID 태그에 대한 무선 액세스를 수행한다.The linearly polarized RFID antenna of FIG. 1 includes a cross strip line so as to correspond to both vertical and horizontal polarizations. The technique of FIG. 1 performs radio access to a Vpol RFID tag and an Hpol RFID tag by changing polarization characteristics by attaching and switching an element having an RF switch function to a slot antenna / dipole antenna and a patch antenna.

도 2에 도시한 원형 편파 RFID 안테나의 경우 스위치(410)를 이용하여 루프 안테나(402)에 의한 원형 편파의 방향을 결정하여 LHCP RFID 태그 또는 RHCP RFID 태그에 대한 무선 액세스를 수행한다.In the case of the circularly polarized RFID antenna shown in FIG. 2, the direction of the circularly polarized wave by the loop antenna 402 is determined using the switch 410 to perform radio access to the LHCP RFID tag or the RHCP RFID tag.

그러나, 종래기술의 경우 이러한 편파특성은 RFID 어플리케이션에 따라, 멀티 패쓰(Multi path)에 페이딩 효과, 다양한 태그 안테나의 구조에 의한 편파 특성 의 변화가 많은 환경에서는 송수신기 간에 신뢰성이 저하될 수 있다.However, in the related art, the polarization characteristic may be degraded between transceivers in an environment in which a fading effect in a multi path and a polarization characteristic change due to various tag antenna structures vary depending on the RFID application.

또한, 설령 원형 편파나 선형 편파 중 어느 한 집합에 대해서는 하나의 안테나를 안정적으로 이용할 수 있다고 하여도, 4종류의 모든 RFID 태그들을 감지하기 위해서는 적어도 2개 이상의 RFID 안테나 또는 RFID 리더기가 소요되는 문제점이 잔존한다. In addition, even if one antenna can be stably used for either a set of circular polarization or a linear polarization, at least two RFID antennas or RFID readers are required to detect all four types of RFID tags. Remaining.

상기와 같은 문제점을 해소하기 위한 본 발명의 목적은 다양한 종류의 RFID 태그들을 효과적으로 무선 액세스할 수 있는 RFID 안테나 시스템 및 RFID 단말기를 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems is to provide an RFID antenna system and an RFID terminal that can effectively wirelessly access various types of RFID tags.

또한, 본 발명의 다른 목적은 편파 특성의 변화가 빈번한 환경에서 신뢰성을 확보할 수 있는 안테나 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide an antenna system capable of securing reliability in an environment where polarization characteristics change frequently.

본 발명은 편파 특성의 변화가 많은 환경에서 사용될 수 있도록 시분할적으로 가변적인 편파 다이버시티 특성을 갖는 안테나를 제안한다.The present invention proposes an antenna having polarization diversity characteristics that are time-divisionally variable so that the polarization characteristics can be used in a large environment.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 안테나는, 2개의 패치면들 및 이를 연결하는 2개의 급전점들을 가지는 안테나; 및 소정의 신호의 위상을 조정하여 상기 안테나로 공급하는 급전회로와 시간 구간에 따라 상기 각 급전점으로의 신호 공급 여부 및 그 위상을 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 급전 모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.An antenna of the present invention for achieving the above object, the antenna having two patch surfaces and two feed points connecting it; And a power supply module including a power supply circuit for adjusting a phase of a predetermined signal and supplying the signal to the antenna and a timing controller for differently determining whether or not a signal is supplied to each power supply point according to a time interval. It features.

바람직하게 상기 2개의 패치면들은, 서로 평행으로 오버랩되며, 상기 2개의 급전점들은, 상기 2개의 패치면들을 수직으로 연결하는 라인 형태일 수 있다.Preferably, the two patch surfaces overlap each other in parallel, and the two feed points may be in the form of a line connecting the two patch surfaces vertically.

삭제delete

바람직하게 상기 2개의 급전점들은, 상기 2개의 패치면 중 작은 패치면 상에서 그 중심점과 상기 각 급전점이 이루는 2개의 선분은 서로 직교하도록 위치될 수 있다.Preferably, the two feed points may be positioned such that the center line and the two line segments forming each of the feed points are orthogonal to each other on the smaller patch surface of the two patch surfaces.

바람직하게 상기 급전 모듈은, 상기 시간 구간에 따라, 반복적으로 상기 2개의 급전점들 중 선택된 하나에만 급전 신호를 공급하거나, 상기 급전점들에 90˚의 위상차로 급전 신호를 공급하도록 구현될 수 있다.Preferably, the power supply module may be configured to repeatedly supply a power supply signal to only one selected from the two power supply points or supply the power supply signal with a phase difference of 90 ° to the power supply points according to the time interval. .

삭제delete

바람직하게 상기 안테나는, RFID 태그와 무선 액세스를 수행하기 위한 RFID 안테나일 수 있다.Preferably, the antenna may be an RFID antenna for performing radio access with an RFID tag.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 RFID 단말기는, 2개의 급전점들을 가지는 RFID 안테나; 소정의 신호의 위상을 조정하여 상기 RFID 안테나로 공급하는 급전회로와 시간 구간에 따라 상기 각 급전점으로의 신호 공급 여부 및 그 위상을 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 급전 모듈; 및 상기 소정의 신호를 상기 급전 모듈에 상기 신호를 전달하여, RFID 태그와 데이터 통신을 수행하는 리딩부를 포함하는 것을 특징으로 한다.An RFID terminal of the present invention for achieving the above object, RFID antenna having two feed points; A power supply module including a power supply circuit for adjusting a phase of a predetermined signal and supplying the signal to the RFID antenna and a timing controller for differently determining whether or not a signal is supplied to each power supply point according to a time interval; And a reading unit which transmits the predetermined signal to the power supply module to perform data communication with the RFID tag.

본 발명에 따른 RFID 안테나 시스템을 실시하면, 편파 다이버시티 효과를 갖는 안테나로 이중 급전부에 위상을 변화시켜, 원형편파(RHCP,LHCP), 선형편파(Vpol,Hpol)를 모두 구현할 수 있는 이점이 있다. 즉, 단일 RFID 안테나를 구비하면서도 다양한 종류의 RFID 태그들을 효과적으로 무선 액세스할 수 있는 이점이 있다.When implementing the RFID antenna system according to the present invention, an antenna having a polarization diversity effect has the advantage of implementing both a circular polarization (RHCP, LHCP), linear polarization (Vpol, Hpol) by changing the phase in the double feeder have. That is, while having a single RFID antenna, there is an advantage that can effectively wirelessly access various types of RFID tags.

또한, 본 발명에 따른 안테나 시스템은 다양한 패턴의 전자기장을 선택적으로 형성하여, 편파 특성 변화가 심한 환경에서도 통신 채널에 대한 더욱 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 이점이 있다.In addition, the antenna system according to the present invention has the advantage of selectively forming a variety of electromagnetic fields of various patterns, to ensure a higher reliability for the communication channel even in an environment where the polarization characteristics change severely.

본 발명의 일실시예에 따른 RFID 안테나 시스템은, 본 발명의 사상을 구현하는 2개의 특징부로서 RFID 안테나와 스위칭 회로를 포함하는 급전 회로를 구비한다.An RFID antenna system according to an embodiment of the present invention includes a power supply circuit including an RFID antenna and a switching circuit as two features embodying the spirit of the present invention.

보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 안테나 시스템은, 편파 다이버시티 효과를 갖는 RFID 단말기용 안테나로 이중 급전 안테나의 구조를 가질 수 있으며, 2개의 급전점에 위상을 변화시켜 원형 편파(RHCP,LHCP), 선형 편파(Vpol,Hpol)를 모두 구현할 수 있는 스위칭 회로를 포함하고 있다.More specifically, the RFID antenna system according to an embodiment of the present invention, an antenna for an RFID terminal having a polarization diversity effect, may have a structure of a double feed antenna, and change a phase at two feed points to change a circular polarization ( RHCP, LHCP) and linearly polarized switching (Vpol, Hpol) can be implemented to include a switching circuit.

도 3a, 3b 및 도 4는 본 발명의 RFID 안테나의 일실시예를 도시한다. 바람직하게 도시한 RFID 안테나는 편파 다이버시티 효과를 갖는 안테나로 이중 급전 안테나의 구조로 구현하였다. 3A, 3B and 4 illustrate one embodiment of an RFID antenna of the present invention. Preferably, the illustrated RFID antenna has a polarization diversity effect and has a dual feed antenna structure.

도시한 RFID 안테나는 서로 평행으로 오버랩된 2개의 평면 도체 형상의 패치면들(120, 140)을 구비한다. 즉, 상기 평면의 수직방향으로 내려보았을 때, 2 패치면 중 하나의 패치면(140)은 다른 하나의 패치면(120)에 완전히 포함되도록 구현하는 것이 바람직하다. The illustrated RFID antenna has two planar conductor shaped patch faces 120, 140 overlapping in parallel with each other. That is, when looking down in the vertical direction of the plane, it is preferable to implement so that one patch surface 140 of the two patch surface is completely included in the other patch surface 120.

또한, 2 패치면들(120, 140)을 연결하는 라인 형태의 급전점을 2개 구비한다. 이때, 상기 2 급전점들(162, 164)은 상기 2 패치면들(120, 140) 중 작은 것의 중심점에서 이격된 지점에 위치시키는데, 각 급전점과 상기 중심점을 연결한 2개의 선분은 직교하도록 구현하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 2 급전점들(162, 164)은 상기 중심점에서 동일한 거리로 이격시키는 것이 바람직하다.In addition, two feed points in the form of a line connecting the two patch surfaces (120, 140) are provided. In this case, the two feed points 162 and 164 are located at a point spaced apart from the center point of the smaller one of the two patch surfaces 120 and 140, and the two line segments connecting the feed point and the center point are perpendicular to each other. It is desirable to implement. In addition, the two feed points 162 and 164 are preferably spaced apart from the center point by the same distance.

RFID 안테나의 설치의 편의를 위해, 상기 2 패치면들(120, 140) 중 큰 것은 직사각형 형상을 가지고, 작은 것은 직사각형 또는 원형 형상을 가지도록 구현할 수 있다.For convenience of installation of the RFID antenna, one of the two patch surfaces 120 and 140 may have a rectangular shape, and the small one may have a rectangular or circular shape.

도시한 RFID 안테나는 본 발명의 사상에 따른 방법으로 2 급전점들(162, 164)에 인가되는 급전 신호의 위상 조절에 따라 RHCP, LHCP, Vpol, Hpol의 편파특 성을 선택적으로 발현할 수 있다. 즉, 상기 2 급전점들(162, 164)에는 동일한 급전 신호를 위상만을 다르게 시프트시킨 2개의 신호를 인가하여, RFID 안테나를 동작시킨다. The illustrated RFID antenna can selectively express polarization characteristics of RHCP, LHCP, Vpol, and Hpol according to the phase adjustment of the feed signal applied to the two feed points 162 and 164 by the method according to the spirit of the present invention. . That is, the two feed points 162 and 164 are applied with two signals in which the same feed signal is shifted only in phase, thereby operating the RFID antenna.

도 5a, 5b 내지 도 8a, 8b는 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 안테나의 2 급전점에 인가되는 급전 신호들의 위상에 따라, 2 패치면 상부에 방사되는 근접 전자기장의 형태들을 보여주고 있다.5A, 5B to 8A and 8B illustrate the forms of the near electromagnetic field radiated on the two patch surfaces according to the phases of the feed signals applied to the second feed point of the RFID antenna according to the embodiment of the present invention.

설명의 편의를 위해, 무선 액세스를 수행하려는 RFID 태그가 위치하는 영역에서 패치면을 수직으로 바라보았을 때, 상기 중심점을 중심으로 시계방향으로 회전시킬때 먼저 통과하는 급전점을 제1 급전점이라 칭하고, 다음 90˚회전후 통과하는 급전점을 제2 급전점이라 칭하겠다.For convenience of description, when the patch surface is viewed vertically in the area where the RFID tag to perform wireless access is located vertically, the feed point that passes first when rotated clockwise about the center point is referred to as a first feed point. The feeding point passing after the next 90 ° rotation will be referred to as the second feeding point.

원형 편파의 경우, 2개의 패치면을 가지는 RFID 안테나의 중심점에서 서로 직교하도록 이격시킨 2 급전점에 위상이 다른 급전 신호를 인가하여, 효율적으로 LHCP 또는 RHCP를 구현할 수 있다.In the case of circular polarization, LHCP or RHCP can be efficiently implemented by applying a feed signal having a different phase to two feed points spaced apart from each other at right angles at a center point of an RFID antenna having two patch surfaces.

도 5a, 5b에서는 중심점에서 서로 직교하는 선분의 말단에 위치한 2 급전점 중, 제1 급전점에 제2 급전점에 공급되는 급전 신호보다 90˚위상이 빠른 급전 신호를 공급하여, LHCP 형태의 근접 전자기장을 형성하였을 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시하고 있다.5A and 5B, a feed signal which is 90 ° out of phase with a feed signal supplied to the second feed point is supplied to the first feed point among the two feed points positioned at the ends of the line segments orthogonal to each other at the center point, thereby providing an LHCP type proximity. The radiation pattern and surface current when the electromagnetic field is formed are shown.

도 6a, 6b에서는 제1 급전점에 제2 급전점에 공급되는 급전 신호보다 90˚위상이 빠른 급전 신호를 공급하여, RHCP 형태의 근접 전자기장을 형성하였을 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시하고 있다.6A and 6B show a radiation pattern and a surface current when a feed signal that is 90 degrees out of phase with the feed signal supplied to the second feed point is supplied to the first feed point to form a proximity electromagnetic field in the form of RHCP. .

도 5a에서 도시하는 바와 같이, Ex, Ey 방향의 최고 이득은 각각 5.87dBi, 4.73dBi이며, 축비 3dB 이하로써 CP 안테나 특성을 만족한다. 도 5b에서는 시간이 변화함에 따라 시계방향으로 표면전류 분포가 회전하는 것을 알 수 있다. 도 6a 및 6b 도 마찬가지로 분석될 수 있다.As shown in Fig. 5A, the highest gains in the Ex and Ey directions are 5.87 dBi and 4.73 dBi, respectively, and satisfy the CP antenna characteristics with an axial ratio of 3 dB or less. In FIG. 5B, it can be seen that the surface current distribution rotates clockwise as time changes. 6A and 6B can be analyzed as well.

수평/수직 편파의 경우, 중심점에서 서로 직교하는 선분의 말단에 위치한 2 급전점 중, 상기 중심점과 함께 수직 또는 수평 선분을 이룰 수 있는 하나의 급전전에만 급전 신호를 공급하여 수직 편파 또는 수평 편파를 구현할 수 있다. In the case of horizontal / vertical polarization, a vertical polarization or horizontal polarization is generated by supplying a feed signal to only one of the two feed points located at the ends of the line segments perpendicular to each other at the center point, which can form a vertical or horizontal line with the center point. Can be implemented.

한편, 이러한 경우 급전 신호가 공급되지 않은 급전점은 급전점에 연결되어 있는 인덕터와 다이오드 캐소드 단자에 의해 개방된 상태가 된다. On the other hand, in this case, the feed point to which the feed signal is not supplied is opened by the inductor and diode cathode terminals connected to the feed point.

도 7a, 7b에서는 상기 중심점과 도면의 바라보는 기준에서 수직 선분을 이룰 수 있는 제1 급전점에만 급전 신호를 공급하여, 수직 편파 형태의 근접 전자기장을 형성하였을 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시하고 있다.7A and 7B show a radiation pattern and a surface current when a feed signal is supplied only to a first feed point that can form a vertical line at the center point and the reference point of view of the figure, thereby forming a proximity electromagnetic field in the form of a vertical polarization. have.

도 8a, 8b에서는 상기 중심점과 도면의 바라보는 기준에서 수평 선분을 이룰 수 있는 제2 급전점에만 급전 신호를 공급하여, 수평 편파 형태의 근접 전자기장을 형성하였을 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시하고 있다.8A and 8B illustrate a radiation pattern and a surface current when a feed signal is supplied only to a second feed point that may form a horizontal line segment at the center point and the reference point of view of the drawing, thereby forming a proximity electromagnetic field in the form of a horizontal polarization. have.

도 7a에서 도시하는 바와 같이, Ex, Ey 방향의 최고 이득은 각각 8.32dBi, -13.74dBi이며, X방향의 LP 안테나 특성을 만족한다. 도 7b에서는 시간이 변화함에 따라 X방향으로 표면전류가 분포됨을 알 수 있다. 도 8a, 8b도 마찬가지로 분석될 수 있다.As shown in Fig. 7A, the highest gains in the Ex and Ey directions are 8.32 dBi and -13.74 dBi, respectively, and satisfy the LP antenna characteristics in the X direction. In FIG. 7B, it can be seen that surface current is distributed in the X direction with time. 8A and 8B can be analyzed as well.

도 9는 본 발명의 사상에 따라 이중 급전 RFID 안테나를 사용하고, 시분할적으로 각 2 급전점으로의 급전 신호의 공급 여부 및 위상을 다르게 구동시키기 위한 RFID 안테나 시스템의 일실시예를 도시한다. 물리적으로 도시한 구조는 RFID 리딩부(700)와 함께 RFID 태그를 독출하기 위한 RFID 단말기의 형태를 가질 수 있다.FIG. 9 illustrates an embodiment of an RFID antenna system for using a dual-feed RFID antenna according to the spirit of the present invention, and for differently driving the phase and whether the feed signal is supplied to each of the two feed points in time division. The physically illustrated structure may take the form of an RFID terminal for reading an RFID tag together with the RFID reading unit 700.

도시한 실시예에 따른 RFID 안테나 시스템은, 2중 편파 다이버시티 특성을 가지는 2개의 급전점을 포함하는 도 4의 구조의 RFID 안테나(100); 외부의 RFID 리딩부(700)로부터 입력되는 급전 신호의 위상을 조정하여 상기 RFID 안테나로 공급하는 급전 회로(200); 및 시간 구간에 따라 상기 급전 회로(200)가 조정하는 위상 및 급전 여부를 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부(600)를 포함한다. An RFID antenna system according to the illustrated embodiment includes: an RFID antenna 100 of the structure of FIG. 4 including two feed points having dual polarization diversity characteristics; A feeding circuit 200 for adjusting a phase of a feeding signal input from an external RFID reading unit 700 and supplying the adjusted feeding signal to the RFID antenna; And a timing controller 600 for differently determining a phase adjusted by the power supply circuit 200 and whether power is supplied according to a time interval.

상기 타이밍 제어부(600)는 상기 급전 회로(200)의 동작을 시간 간격에 따라 제어하기 위한 것으로, 이를 이용하면 시분할적으로 상기 RFID 안테나(100)의 급전점들(162, 164)로 공급되는 급전 신호의 위상을 제어할 수 있다.The timing controller 600 controls the operation of the power supply circuit 200 according to a time interval. When using this, the power supply is supplied to feed points 162 and 164 of the RFID antenna 100 time-divisionally. The phase of the signal can be controlled.

상기 타이밍 제어부(600)를, 일정한 시간 간격들에 대하여 2 종류 또는 그 이상의 출력 신호들을 순차 반복하는 회로로 구현할 수 있다. 이러한 회로는 일반적인 전자공학 업계에서 다양한 형태로 개시되어 있으므로 그 상세한 설명은 생략하겠다.The timing controller 600 may be implemented as a circuit that sequentially repeats two or more types of output signals at predetermined time intervals. Since such circuits are disclosed in various forms in the general electronics industry, detailed descriptions thereof will be omitted.

도 10은 상기 급전 회로의 일실시예를 도시하고 있다. 상기 급전 회로는 비 교적 저렴하면서도 충분한 성능을 가지는 핀(PIN)다이오드를 이용하여 경로 스위칭 기능을 구현하였다.10 illustrates an embodiment of the power supply circuit. The power supply circuit implements a path switching function using a pin diode having a relatively low cost and sufficient performance.

도시한 급전 회로는 제1 급전점에 급전 신호를 공급하기 위한 제1 급전 경로 모듈 및 제2 급전점에 급전 신호를 공급하기 위한 제2 급전 경로 모듈로 이루어져 있다.The illustrated power feeding circuit includes a first feed path module for supplying a feed signal to a first feed point and a second feed path module for supplying a feed signal to a second feed point.

상기 각 급전 경로 모듈은 상기 급전 신호의 위상을 2가지로 조정하기 위하여, 급전 신호가 통과시 그 위상 변화가 다른 2개의 내부 경로를 구비한다. 상기 2개의 내부 경로는 급전 신호를 위상 변화없이 통과시키는 제1 내부 경로 및 급전 신호를 λg/4 만큼 위상 변화시켜 통과시키는 제2 내부 경로로 이루어진다.Each of the feed path modules includes two internal paths different in phase change when the feed signal passes, in order to adjust the phase of the feed signal to two types. The two internal paths include a first internal path through which the feed signal passes without phase change and a second internal path through which the feed signal passes through the phase shift by λg / 4.

제1 급전 경로 모듈은 상기 제1 내부 경로를 단속하는 제1 핀다이오드(D1); 상기 제2 내부 경로를 단속하는 제2 핀다이오드(D2); 일단이 상기 제1 핀다이오드(D1)의 애노드에 연결되고 타단이 상기 제1 핀다이오드에 대한 구동전압단(V1)에 연결된 제1 인덕터(L1); 일단이 상기 제1 핀다이오드(D1)의 캐소드에 연결되고 타단이 접지에 연결된 제2 인덕터(L2); 일단이 상기 제2 핀다이오드(D2)의 애노드에 연결된 제1 위상조정 소자(P1); 일단이 상기 제1 위상조정 소자의 타단에 연결되며 타단이 상기 제2 핀다이오드에 대한 구동전압단(V2)에 연결된 제3 인덕터(L3); 일단이 상기 제2 핀다이오드(D2)의 캐소드에 연결된 제2 위상조정 소자(P2); 일단이 상기 제2 위상조정 소자(P2)의 타단에 연결되며 타단이 접지에 연결된 제4 인덕터(L4)로 이루어진다.The first feed path module may include a first pin diode (D1) intermittent with the first internal path; A second pin diode (D2) which intercepts the second internal path; A first inductor L1 having one end connected to an anode of the first pin diode D1 and the other end connected to a driving voltage terminal V1 for the first pin diode; A second inductor L2 having one end connected to the cathode of the first pin diode D1 and the other end connected to ground; A first phase adjusting element P1 having one end connected to an anode of the second pin diode D2; A third inductor L3 having one end connected to the other end of the first phase adjusting element and the other end connected to a driving voltage terminal V2 for the second pin diode; A second phase adjusting element P2 having one end connected to the cathode of the second pin diode D2; One end is connected to the other end of the second phase adjusting element P2 and the other end is formed of a fourth inductor L4 connected to ground.

또한, 외부 RFID 리딩부로부터 입력되는 급전 신호는 커플링 커패시터를 경 유하여 상기 제1/제2 핀다이오드에 입력되며, 상기 제1/제2 핀다이오드에서 출력되는 급전 신호는 커플링 커패시터를 경유하여 RFID 안테나로 출력되는 것이 바람직하다. Also, a feed signal input from an external RFID reading unit is input to the first / second pin diode via a coupling capacitor, and a feed signal output from the first / second pin diode is connected to a coupling capacitor. Is preferably output to the RFID antenna.

이를 위해 도시한 구조에서는, 상기 제1 핀다이오드의 애노드에 대한 커플링 커패시터로서 제1 커패시터(C1)를, 상기 제1 핀다이오드의 캐소드에 대한 커플링 커패시터로서 제2 커패시터(C2)를 구비하고, 상기 제2 핀다이오드의 애노드 입력에 대한 커플링 커패시터로서 제1 커패시터(C1) 및 제3 커패시터(C3)를, 상기 제2 핀다이오드의 캐소드 입력에 대한 커플링 커패시터로서 제2 커패시터(C2) 및 제4 커패시터(C4)를 구비한다.To this end, in the illustrated structure, a first capacitor C1 is provided as a coupling capacitor for the anode of the first pin diode, and a second capacitor C2 is provided as a coupling capacitor for the cathode of the first pin diode. And a first capacitor C1 and a third capacitor C3 as a coupling capacitor for the anode input of the second pin diode, and a second capacitor C2 as a coupling capacitor for the cathode input of the second pin diode. And a fourth capacitor C4.

상기 급전 회로는 입력받은 급전 신호에 소정의 위상을 부여하여, 상기 RFID 안테나의 내부 도체의 일단으로 출력한다. 즉, 상기 급전회로는, 상기 제1 경로가 선택된 경우 입력받은 급전 신호를 위상 변화없이 RFID 안테나로 전달하고, 상기 제2 경로가 선택된 경우 입력받은 급전 신호를 90˚ 위상 변화시켜 RFID 안테나로 전달한다.The power supply circuit gives a predetermined phase to the input power supply signal, and outputs it to one end of an internal conductor of the RFID antenna. That is, when the first path is selected, the power supply circuit transfers the input feed signal to the RFID antenna without phase change, and when the second path is selected, transfers the input feed signal by 90 ° to the RFID antenna. .

이를 위해, 상기 제1 위상조정 소자(P1) 및 제2 위상조정 소자(P2)는 마이크로 스트립 라인의 전기적 길이를 변화시켜 0°, 90°의 위상을 갖는 구조로 구현할 수 있다. 도면에서 λg는 상기 마이크로 스트립 라인에서의 유효유전율에 따른 파장을 의미한다.To this end, the first phase adjustment element P1 and the second phase adjustment element P2 may be implemented in a structure having a phase of 0 ° and 90 ° by changing the electrical length of the micro strip line. In the drawing, λg means wavelength according to the effective dielectric constant in the micro strip line.

한편, 상기 핀다이오드에 대한 스위칭을 상기 2 구동전압단(V1, V2)으로의 전압의 인가 여부로 수행할 수도 있다.On the other hand, the switching to the pin diode may be performed by applying the voltage to the two driving voltage terminals (V1, V2).

제2 급전 경로 모듈은 상기 제1 급전 경로 모듈과 동일한 구성요소들로 이루어지는 대칭적인 구조를 가지므로, 그 상세한 설명은 생략하겠다.Since the second feed path module has a symmetrical structure composed of the same components as the first feed path module, a detailed description thereof will be omitted.

도 11a은 도 10에 도시한 급전 회로를 RHCP 생성을 위한 모드로 스위칭되는 경우의 전류흐름도 및 신호경로를 나타내고 있으며, 도 11b는 LHCP 생성을 위한 모드로 스위칭되는 경우의 전류흐름도 및 신호경로를 나타내고 있으며, 도 12a는 수직 편파 생성을 위한 모드로 스위칭되는 경우의 전류흐름도 및 신호경로를 나타내고 있으며, 도 12b는 수평 편파 생성을 위한 모드로 스위칭되는 경우의 전류흐름도 및 신호경로를 나타내고 있다. 도면에서 음영선으로 RF 신호의 흐름을 나타내었으며, 실선으로 핀다이오드를 턴온하는 전류의 흐름을 표시한다.FIG. 11A illustrates a current flow diagram and a signal path when the power supply circuit shown in FIG. 10 is switched to a mode for generating RHCP, and FIG. 11B illustrates a current flow diagram and signal path when a mode for the LHCP generation is switched. 12A shows a current flow diagram and a signal path when switching to a mode for generating a vertical polarization, and FIG. 12B shows a current flow diagram and a signal path when switching to a mode for generating a horizontal polarization. In the figure, the shaded line shows the flow of the RF signal, and the solid line shows the flow of current turning on the pin diode.

본 발명 일실시예에 따른 RFID 안테나 시스템의 동작을 정리하면 다음과 같다.The operation of the RFID antenna system according to an embodiment of the present invention is as follows.

먼저 RHCP를 형성시키기 위해, 도 11a에 도시한 바와 같이 급전 회로의 V2, V3 전압단에 핀다이오드가 동작할 수 있는 문턱전압 이상의 전압을 인가하면, 제1 핀다이오드(D2) 및 제3 핀다이오드(D3)가 턴온된다. 이에 따라, 리딩부로부터 인가되는 신호는 Port 1(-90°), Port 2(0°)의 위상을 갖는 신호로 변환되어, 도 5a 및 5b에 도시한 바와 같은 CP 특성을 갖는 안테나 이득을 얻을 수 있다. First, in order to form the RHCP, as shown in FIG. 11A, when a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which the pin diode can operate is applied to the voltage terminals V2 and V3 of the power supply circuit, the first pin diode D2 and the third pin diode (D3) is turned on. Accordingly, the signal applied from the reading part is converted into a signal having a phase of Port 1 (-90 °) and Port 2 (0 °) to obtain an antenna gain having CP characteristics as shown in FIGS. 5A and 5B. Can be.

LHCP를 형성시키기 위해, 도 11b에 도시한 바와 같이 급전 회로의 V1, V4 전압단에 핀다이오드가 동작할 수 있는 문턱전압 이상의 전압을 인가하면, 제1 핀다 이오드(D1) 및 제4 핀다이오드(D4)가 턴온된다. 이에 따라, 리딩부로부터 인가되는 신호는 Port 1(0°), Port 2(-90°)의 위상을 갖는 신호로 변환되어, 도 6a 및 6b에 도시한 바와 같은 CP 특성을 갖는 안테나 이득을 얻을 수 있다. In order to form the LHCP, as shown in FIG. 11B, when a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which the pin diode can operate is applied to the voltage terminals V1 and V4 of the power supply circuit, the first pin diode D1 and the fourth pin diode ( D4) is turned on. Accordingly, the signal applied from the reading part is converted into a signal having a phase of Port 1 (0 °) and Port 2 (-90 °) to obtain an antenna gain having CP characteristics as shown in FIGS. 6A and 6B. Can be.

수직 편파를 형성시키기 위해, 도 12a에 도시한 바와 같이 V1 전압단에만 핀다이오드가 동작할 수 있는 문턱전압 이상의 전압을 인가하면, 제1 핀다이오드(D1)만 턴온된다. 이에 따라, 제1 급전점에 대한 신호(Port 1)만 인가되어, 도 7a 및 7b에 도시한 바와 같은 수직 편파(Vertical polarization) 특성을 갖는 안테나 이득을 얻을 수 있다.In order to form a vertical polarization, as shown in FIG. 12A, when a voltage equal to or greater than a threshold voltage at which the pin diode can operate is applied only to the voltage terminal V1, only the first pin diode D1 is turned on. Accordingly, only the signal Port 1 for the first feed point is applied, so that an antenna gain having vertical polarization characteristics as shown in FIGS. 7A and 7B can be obtained.

수평 편파를 형성시키기 위해, 도 12b에 도시한 바와 같이 V3 전압단에만 핀다이오드가 동작할 수 있는 문턱전압 이상의 전압을 인가하면, 제2 핀다이오드(D2)만 턴온된다. 이에 따라, 제2 급전점에 대한 신호(Port 2)만 인가되어, 도 8a 및 8b에 도시한 바와 같은 수직 편파(Vertical polarization) 특성을 갖는 안테나 이득을 얻을 수 있다.In order to form a horizontal polarization, as shown in FIG. 12B, when a voltage equal to or higher than a threshold voltage at which the pin diode can operate is applied to only the V3 voltage terminal, only the second pin diode D2 is turned on. Accordingly, only the signal Port 2 for the second feed point is applied, so that an antenna gain having vertical polarization characteristics as shown in FIGS. 8A and 8B can be obtained.

상기 각 급전점으로의 신호의 공급 여부 및 그 위상에 대한 4개의 조합들은 RFID 태그를 인식하는데 충분한 시간 간격으로 반복되도록 구현한다. 이에 따라, 본 발명의 사상에 따른 RFID 안테나 시스템을 구비한 하나의 RFID 단말기는 4가지 종류의 RFID 태그들을 인식할 수 있다. Four combinations of whether a signal is supplied to each feed point and its phase are implemented to be repeated at a time interval sufficient to recognize an RFID tag. Accordingly, one RFID terminal having an RFID antenna system according to the spirit of the present invention can recognize four types of RFID tags.

상기 4개의 조합을 구성하여 시분할적으로 변환시키는 일 예를 하기 표 1에 도시하였다. 하기 표의 시간 간격은 예시된 것이며, 실제 환경에 따라 이와는 다른 시간 간격을 적용할 수 있고, 각 방사 모드에 따라 다른 시간 간격을 적용할 수도 있다. An example of constructing the four combinations and converting them time-divisionally is shown in Table 1 below. The time intervals in the following table are exemplified, and different time intervals may be applied according to the actual environment, and different time intervals may be applied according to each radiation mode.

Figure 112008040548159-pat00001
Figure 112008040548159-pat00001

상기 표에서 0 ~ 40ms 까지로 이루어진 1주기는 계속 순환되면서, RFID 태그에 대한 무선 액세스를 시도하게 된다. 상기 표에서 각 시간 간격의 길이인 10ms는 RFID 단말기가 RFID 태크를 인식하는데 충분한 시간이며, 1주기의 길이인 40ms는 RFID 태그가 RFID 안테나의 무선 액세스 가능 영역에 머무르기에 충분히 짧은 시간이다.In the table, one cycle consisting of 0 to 40 ms is continuously circulated, attempting wireless access to the RFID tag. In the table, 10ms, the length of each time interval, is sufficient time for the RFID terminal to recognize the RFID tag, and 40ms, the length of one cycle, is short enough for the RFID tag to stay in the radio accessible area of the RFID antenna.

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 안테나 시스템으로 UHF RFID 대역의 단말기용 RFID 안테나 시스템을 구현하였을 때, UHF RFID 대역의 안테나 반사계수를 나타낸 것으로, 중심주파수 915MHz에서 -20dB 이하의 특성을 보여준다.FIG. 13 shows the antenna reflection coefficient of the UHF RFID band when the RFID antenna system for the terminal of the UHF RFID band is implemented as the RFID antenna system according to an embodiment of the present invention, and has characteristics of -20 dB or less at the center frequency of 915 MHz. Shows.

본 발명의 기술사상은 상기 바람직한 실시예에 따라 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며, 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술사상의 범위에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.Although the technical spirit of the present invention has been described in detail according to the above-described preferred embodiment, it should be noted that the above-described embodiment is for the purpose of description and not of limitation. In addition, those skilled in the art will understand that various embodiments are possible within the scope of the technical idea of the present invention.

예컨대, 상기 설명에서는 다양한 종류의 RFID 태그와 무선 액세스를 수행하기 위한 RFID 안테나 시스템으로 구체화하여 설명하였지만, 편파 특성 변화가 심한 무선 통신 환경에서 사용되는 안테나 시스템이라면, 본 발명의 사상을 용이하게 적용할 수 있음은 자명하며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다. For example, in the above description, the present invention has been specifically described as an RFID antenna system for performing wireless access with various types of RFID tags. However, if the antenna system is used in a wireless communication environment where polarization characteristics are severely changed, the inventive concept may be easily applied. It will be apparent that this also belongs to the scope of the invention.

예컨대, 상기 설명에서는 급전점을 2개 가진 RFID 안테나 시스템으로 구체화하여 설명하였지만, 급전점을 3개 이상 가지는 RFID 안테나 및 상기 3개 이상의 급전점에 대한 급전 신호들을 각각 스위칭하는 급전 회로로 이루어지는 RFID 안테나 시스템으로 본 발명의 사상을 적용할 수 있으며, 이 또한 본 발명의 권리범위에 속함은 물론이다. 수직/수평 편파의 경우, 급전 신호가 공급되는 급전점을 2개 이상으로 제어하여 보다 우수한 특성을 추구할 수 있으며, 원형 편파의 경우, 중심점을 중심으로 회전하는 원형 라인상에 구비된 3개 이상의 급전점들에 순차적인 위상차를 부여하여 보다 우수한 특성을 추구할 수 있다.For example, in the above description, the embodiment is described in detail with an RFID antenna system having two feeding points, but an RFID antenna including an RFID antenna having three or more feeding points and a feeding circuit for switching feed signals for the three or more feeding points, respectively. The idea of the present invention can be applied to the system, which also belongs to the scope of the present invention. In the case of vertical / horizontal polarization, it is possible to pursue better characteristics by controlling two or more feed points to which a feed signal is supplied. In the case of circular polarization, three or more provided on a circular line rotating about a center point By providing sequential phase differences to the feed points, it is possible to pursue better characteristics.

도 1은 수직편파 및 수평편파에 적용할 수 있는 종래의 RFID 안테나를 도시한 회로도.1 is a circuit diagram showing a conventional RFID antenna that can be applied to vertical and horizontal polarization.

도 2는 LHCP 및 RHCP에 적용할 수 있는 종래의 RFID 안테나를 도시한 회로도.Figure 2 is a circuit diagram showing a conventional RFID antenna that can be applied to LHCP and RHCP.

도 3a는 본 발명의 사상을 위한 RFID 안테나의 일실시예를 도시한 상면도.Figure 3a is a top view showing an embodiment of an RFID antenna for the idea of the present invention.

도 3b는 본 발명의 사상을 위한 RFID 안테나의 다른 실시예를 도시한 상면도.Figure 3b is a top view showing another embodiment of the RFID antenna for the idea of the present invention.

도 4는 본 발명의 사상을 위한 RFID 안테나의 일실시예를 도시한 측면도.Figure 4 is a side view showing an embodiment of an RFID antenna for the idea of the present invention.

도 5a 및 5b는 도 4의 RFID 안테나 시스템에서 LHCP를 발생시킬 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시한 그래프.5A and 5B are graphs showing a radiation pattern and surface current when generating LHCP in the RFID antenna system of FIG.

도 6a 및 6b는 도 4의 RFID 안테나 시스템에서 RHCP를 발생시킬 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시한 그래프.6A and 6B are graphs showing radiation patterns and surface currents when generating RHCP in the RFID antenna system of FIG.

도 7a 및 7b는 도 4의 RFID 안테나 시스템에서 수직 편파를 발생시킬 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시한 그래프.7A and 7B are graphs showing a radiation pattern and surface current when generating vertical polarization in the RFID antenna system of FIG.

도 8a 및 8b는 도 4의 RFID 안테나 시스템에서 수평 편파를 발생시킬 때의 방사 패턴 및 표면전류를 도시한 그래프. 8A and 8B are graphs showing radiation patterns and surface currents when generating horizontal polarization in the RFID antenna system of FIG.

도 9는 본 발명에 따른 RFID 안테나 시스템의 일실시예를 도시한 블록도.9 is a block diagram illustrating one embodiment of an RFID antenna system in accordance with the present invention.

도 10은 도 9의 RFID 안테나 시스템을 구성하는 급전 회로의 일실시예를 도시한 회로도.FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an embodiment of a power supply circuit constituting the RFID antenna system of FIG. 9. FIG.

도 11a 및 11b는 LHCP 및 RHCP에 적용하기 위해 도 9의 급전 회로에서 인가되는 2 급전 신호의 위상 관계에 따라 활성화되는 RF 신호의 경로를 함께 도시한 회로도.11A and 11B are circuit diagrams showing the paths of RF signals activated according to the phase relationship of the two feed signals applied in the feed circuit of FIG. 9 for application to LHCP and RHCP.

도 12a 및 12b는 수직편파 및 수평편파에 적용하기 위해 도 9의 급전 회로에서 선택적으로 인가되는 급전 신호에 따라 활성화되는 RF 신호의 경로를 함께 도시한 회로도.12A and 12B are circuit diagrams showing the path of an RF signal activated according to a feed signal selectively applied in the feed circuit of FIG. 9 for application to vertical polarization and horizontal polarization.

도 13은 본 발명의 사상에 따라 구현한 UHF 대역의 RFID 안테나의 반사계수를 나타낸 그래프.13 is a graph showing the reflection coefficient of the RFID antenna of the UHF band implemented in accordance with the spirit of the present invention.

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

100 : RFID 안테나 120 : 제1 패치면100: RFID antenna 120: first patch surface

140 : 제2 패치면 162 : 제1 급전점140: second patch surface 162: first feed point

164 : 제2 급전점 200 : 급전 회로164: second feed point 200: feed circuit

600 : 타이밍 제어부 700 : 리딩부600: timing controller 700: reading unit

Claims (17)

2개의 패치면들 및 이를 연결하는 2개의 급전점들을 가지는 안테나; 및An antenna having two patch faces and two feed points connecting them; And 소정의 신호의 위상을 조정하여 상기 안테나로 공급하는 급전회로와 시간 구간에 따라 상기 각 급전점으로의 신호 공급 여부 및 그 위상을 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 급전 모듈A power supply module including a power supply circuit for adjusting a phase of a predetermined signal and supplying the signal to the antenna and a timing controller for differently determining whether or not a signal is supplied to each power supply point according to a time interval 을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.An antenna system comprising a. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 2개의 패치면들은,The two patch surfaces, 서로 평행으로 오버랩된 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.An antenna system, characterized in that overlapped in parallel with each other. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 2개의 급전점들은, 상기 2개의 패치면들을 수직으로 연결하는 라인 형태인 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.The two feed points are in the form of a line connecting the two patch surfaces vertically. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 2개의 급전점들은, The two feed points, 상기 2개의 패치면 중 작은 패치면 상에서 그 중심점과 상기 각 급전점이 이루는 2개의 선분은 서로 직교하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.And two line segments forming a center point and each of the feed points on a smaller patch surface of the two patch surfaces are positioned to be orthogonal to each other. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 모듈은,The power supply module, 상기 시간 구간에 따라, 반복적으로 상기 2개의 급전점들 중 선택된 하나에만 급전 신호를 공급하거나, 상기 급전점들에 90˚의 위상차로 급전 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.According to the time interval, the antenna system, characterized in that repeatedly supplying a feed signal to only one selected from the two feed points, or a feed signal with a phase difference of 90 ° to the feed points. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 회로는, The power supply circuit, 상기 2개의 급전점에 각각 연결되고, 상기 신호에 선택적인 위상을 부여하여 상기 각 급전점에 전달하기 위한 2개의 급전 경로 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.And two feed path modules connected to the two feed points, respectively, for imparting a selective phase to the signal and delivering them to each feed point. 제8항에 있어서, The method of claim 8, 상기 각 급전 경로 모듈은,Each of the power supply route module, 제1 핀다이오드 및 제2 핀다이오드; A first pin diode and a second pin diode; 일단이 상기 제1 핀다이오드의 애노드에 연결되고 타단이 상기 제1 핀다이오드에 대한 구동전압단에 연결된 제1 인덕터; A first inductor having one end connected to an anode of the first pin diode and the other end connected to a driving voltage terminal for the first pin diode; 일단이 상기 제1 핀다이오드의 캐소드에 연결되고 타단이 접지에 연결된 제2 인덕터; A second inductor having one end connected to a cathode of the first pin diode and the other end connected to ground; 일단이 상기 제2 핀다이오드의 애노드에 연결된 제1 위상조정 소자; A first phase adjustment element, one end of which is connected to an anode of the second pin diode; 일단이 상기 제1 위상조정 소자의 타단에 연결되며 타단이 상기 제2 핀다이오드에 대한 구동전압단에 연결된 제3 인덕터; A third inductor having one end connected to the other end of the first phase adjusting element and the other end connected to a driving voltage terminal for the second pin diode; 일단이 상기 제2 핀다이오드의 캐소드에 연결된 제2 위상조정 소자; A second phase adjusting element, one end of which is connected to the cathode of the second pin diode; 일단이 상기 제2 위상조정 소자의 타단에 연결되며 타단이 접지에 연결된 제4 인덕터; A fourth inductor having one end connected to the other end of the second phase adjusting element and the other end connected to ground; 상기 신호를 상기 제1 핀다이오드 또는 제2 핀다이오드에 전달하는 입력 커플링 커패시터; 및An input coupling capacitor that transfers the signal to the first pin diode or the second pin diode; And 상기 제1 핀다이오드 또는 제2 핀다이오드에서 출력되는 신호를 상기 급전점으로 전달하는 출력 커플링 커패시터An output coupling capacitor transferring a signal output from the first pin diode or the second pin diode to the feed point 를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.An antenna system comprising a. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나는, RFID 태그와 무선 액세스를 수행하기 위한 RFID 안테나인 것을 특징으로 하는 안테나 시스템.The antenna is an antenna system, characterized in that the RFID antenna for performing radio access with the RFID tag. 2개의 급전점들을 가지는 RFID 안테나; An RFID antenna having two feed points; 소정의 신호의 위상을 조정하여 상기 RFID 안테나로 공급하는 급전회로와 시간 구간에 따라 상기 각 급전점으로의 신호 공급 여부 및 그 위상을 다르게 결정하기 위한 타이밍 제어부를 포함하여 이루어지는 급전 모듈; 및A power supply module including a power supply circuit for adjusting a phase of a predetermined signal and supplying the signal to the RFID antenna and a timing controller for differently determining whether or not a signal is supplied to each power supply point according to a time interval; And 상기 소정의 신호를 상기 급전 모듈에 상기 신호를 전달하여, RFID 태그와 데이터 통신을 수행하는 리딩부A reading unit which transmits the predetermined signal to the power supply module to perform data communication with an RFID tag 를 포함하는 RFID 단말기.RFID terminal comprising a. 삭제delete 제11항에 있어서,The method of claim 11, 상기 RFID 안테나는,The RFID antenna, 서로 평행으로 오버랩된 2개의 패치면들을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 단말기.RFID terminal comprising two patch surfaces overlapping in parallel with each other. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 RFID 안테나는,The RFID antenna, 상기 2개의 패치면들을 연결하는 2개의 급전점을 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 단말기.And two feed points connecting the two patch surfaces. 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 패치면들을 연결하는 2개의 급전점들은, Two feed points connecting the patch surfaces, 상기 2개의 패치면 중 작은 패치면 상에서 그 중심점과 상기 각 급전점이 이루는 2개의 선분은 서로 직교하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 RFID 단말기.And two line segments forming the center point and each of the feed points on the smaller patch surface of the two patch surfaces are arranged to be orthogonal to each other. 삭제delete 제14항에 있어서,The method of claim 14, 상기 급전 모듈은,The power supply module, 상기 시간 구간에 따라, 반복적으로 상기 패치면들을 연결하는 2개의 급전점들 중 선택된 하나에만 급전 신호를 공급하거나, 상기 패치면들을 연결하는 2개의 급전점들에 90˚의 위상차로 급전 신호를 공급하는 것을 특징으로 하는 RFID 단말기.According to the time interval, a feed signal is supplied only to one selected from two feed points connecting the patch surfaces repeatedly, or a feed signal with a phase difference of 90 ° is supplied to the two feed points connecting the patch surfaces. RFID terminal, characterized in that.
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