KR100968711B1 - Rfid tag antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 UHF대역에서 사용되는 RFID 리더 라이터와 송수신하는 비접촉형 태그 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단락 스터브와 다이폴부 사이의 간격에서 발생하는 전자기 커플링을 이용하여 태그 IC와 컨주게이트 정합을 위해 필요한 인덕티브 리액턴스 값을 용이하게 생성할 수 있는 구조의 RFID태그안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a non-contact tag antenna that transmits and receives to and from an RFID reader / writer used in the UHF band. More specifically, the tag IC and the conjugate are matched using an electromagnetic coupling generated between the short-circuit stub and the dipole portion. The present invention relates to an RFID tag antenna having a structure capable of easily generating an inductive reactance value.

본 발명에 따르면, 태그 안테나의 단락 스터브의 길이와 폭의 변화를 통하여 리액턴스 값 및 레지스턴스 값을 조절함으로써 태그 안테나와 태그 IC사이에 컨주게이트 정합시키는데 필요한 임피던스 값을 매우 용이하게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 다이폴부와 연결된 부하부를 통한 소형화가 가능하며 제조비용을 절감할 수 있는 우수한 효과가 있다.According to the present invention, by adjusting the reactance value and the resistance value through the change in the length and width of the shorting stub of the tag antenna, it is very easy to adjust the impedance value required for conjugate matching between the tag antenna and the tag IC. It is possible to miniaturize through the load portion connected to the dipole portion, and there is an excellent effect of reducing the manufacturing cost.

Description

RFID태그 안테나{RFID TAG ANTENNA}RFID tag antenna {RFID TAG ANTENNA}

본 발명은 UHF대역에서 사용되는 RFID 리더 라이터와 송수신하는 비접촉형 태그 안테나에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 단락 스터브와 다이폴부 사이의 간격에서 발생하는 전자기 커플링을 이용하여 태그 IC와 컨주게이트 정합을 위해 필요한 인덕티브 리액턴스 값을 용이하게 생성할 수 있는 구조의 RFID태그안테나에 관한 것이다. The present invention relates to a non-contact tag antenna that transmits and receives to and from an RFID reader / writer used in the UHF band. More specifically, the tag IC and the conjugate are matched using an electromagnetic coupling generated between the short-circuit stub and the dipole portion. The present invention relates to an RFID tag antenna having a structure capable of easily generating an inductive reactance value.

RFID 시스템은 UHF대(860 내지 960 ㎒)의 무선 신호를 이용하여 리더 라이터로부터 약 1 W의 신호를 송신하고, 태그측에서 그 신호를 수신하여 다시 리더 라이터측으로 응답 신호를 반송함으로써 태그 내의 정보를 리더 라이터로 판독할 수 있는 시스템을 말한다. 그 통신 거리는 태그 안테나의 이득 및 칩의 동작 전압이나 주위 환경에 영향을 받으며, 약 3 m 전후이다. 태그는 안테나와 안테나 급전점에 접속되는 LSI 칩으로 구성된다. The RFID system transmits a signal of about 1 W from the reader / writer using a radio signal in the UHF band (860 to 960 MHz), receives the signal at the tag side, and returns a response signal back to the reader / writer side to transmit information in the tag. A system that can be read by a reader / writer. The communication distance is affected by the gain of the tag antenna and the operating voltage of the chip or the surrounding environment, and is about 3 m. The tag consists of an LSI chip connected to the antenna and the antenna feed point.

최근 RFID(radio frequency identification)시스템은 인식 거리가 긴장점을 갖는 UHF(ultra high frequency)대역에서 급성장하고 있다. RFID 시스템에서 생산비를 절감하기 위해서는 태그(tag) 안테나가 태그 IC와 직접적으로 임피던스 정합 되어야 한다. 이때 태그 IC는 전하 캐패시터(charge capacitor)를 가짐으로써 큰 값의 컨덕티브 리액턴스(conductive reactance) 값을 갖는다. 그리고 태그안테나의 임피던스가 태그IC의 임피던스와 컨주게이트(conjugate) 정합을 이룰 때, 안테나에서 태그 IC까지 전달되는 전력량이 최대가 된다. Recently, RFID (radio frequency identification) systems are rapidly growing in the ultra high frequency (UHF) band where the recognition distance has a tension point. To reduce production costs in RFID systems, tag antennas must be impedance matched directly with tag ICs. In this case, the tag IC has a charge capacitor, which has a large value of conductive reactance. When the impedance of the tag antenna matches the impedance of the tag IC, the amount of power transferred from the antenna to the tag IC is maximized.

하지만 UHF 대역에서 RFID 태그 안테나로 주로 사용되는folded dipole 안테나, slot 안테나, 그리고 meander 안테나의 경우는 큰 값의 컨덕티브 리액턴스 값을 가지는 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 하기 위해서 필요한 큰 값의 인덕티브 리액턴스(inductive reactance) 값을 갖지 못한다. However, in the case of folded dipole antenna, slot antenna, and meander antenna, which are mainly used as RFID tag antennas in the UHF band, the large inductive reactance required to match the conjugate impedance with a tag IC having a large conductive reactance value is large. It has no (inductive reactance) value.

예를 들어, 대한민국 특허 출원번호 제2005-134628호는 다이폴안테나와 칩이 실장되는 급전부로 구성되는 태그 안테나에 있어서, 안테나 공진 파장의 2분의1보다도 짧은 길이의 다이폴부와, 상기 다이폴부의 중앙에 설치된 급전부와, 상기 다이폴부의 양단부에 상기 다이폴부의 선로 폭보다 넓은 영역을 마련한 단부를 갖는 것을 특징으로 하여 소형화가 가능한 태그 안테나를 개시하고 있으나 상기 특허 또한 동일한 문제점이 존재하고 있다.For example, Korean Patent Application No. 2005-134628 discloses a tag antenna including a dipole antenna and a feeder on which a chip is mounted, the dipole portion having a length shorter than half the antenna resonance wavelength, and the dipole portion. A tag antenna that can be miniaturized is characterized by having a feeder provided in the center and an end portion provided with an area wider than a line width of the dipole portion at both ends of the dipole portion, but the above patent also has the same problem.

그러므로 큰 값의 인덕티브 리액턴스 값을 가지는 새로운 형태의 RFID 태그 안테나의 구조에 대한 설계가 필요시 된다.Therefore, it is necessary to design a new type of RFID tag antenna structure with a large value of inductive reactance.

본 발명자는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 다년간 연구 노력한 결과 단락 스터브를 이용하여 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 위해 필요한 인덕티브 리액턴스 값을 생성할 수 있는 안테나구조를 개발하게 되어 본 발명을 완성하게 되었다.As a result of many years of research efforts to solve the above problems, the inventors have developed an antenna structure capable of generating the inductive reactance values necessary for matching the tag IC with the conjugate impedance using a short stub to complete the present invention. It became.

따라서, 본 발명의 목적은 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 위해 필요한 인덕티브 리액턴스 값을 생성할 수 있도록 용이하게 조절할 수 있는 구조의 RFID 태그 안테나를 제공하는 것이다. Accordingly, an object of the present invention is to provide an RFID tag antenna having a structure that can be easily adjusted to generate an inductive reactance value necessary for matching a tag IC with a conjugate impedance.

또한, 본 발명의 다른 목적은 태그 안테나의 레지스턴스 값을 용이하게 조절할 수 있는 구조의 RFID태그안테나를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an RFID tag antenna having a structure capable of easily adjusting the resistance value of a tag antenna.

또한, 본 발명의 다른 목적은 태그 안테나의 리액턴스 값 및 레지스턴스 값을 조절함으로써 다이폴안테나와 태그 IC사이에 컨주게이트 정합시키는데 임피던스 값을 매우 용이하게 조절할 수 있는 구조의 RFID태그안테나를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an RFID tag antenna having a structure in which an impedance value can be adjusted very easily in matching a conjugate between a dipole antenna and a tag IC by adjusting a reactance value and a resistance value of a tag antenna.

또한 본 발명의 다른 목적은 소형화가 가능할 뿐만 아니라 인쇄기법을 이용하여 종이 재질에도 안테나를 제작할 수 있어 그 제조비용 또한 절감될 수 있는 RFID태그안테나를 제공하는 것이다. In addition, another object of the present invention is to provide an RFID tag antenna that can be miniaturized and can also be manufactured in a paper material using a printing method can also reduce the manufacturing cost.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 다이폴안테나와 태그 IC를 포함하는 RFID태그 안테나에 있어서, 상기 다이폴안테나는 상기 태그 IC가 설치되 는 다이폴부; 및 상기 다이폴부를 감싸도록 설치되는 단락 스터브(short-stub)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an RFID tag antenna including a dipole antenna and a tag IC, wherein the dipole antenna includes: a dipole unit in which the tag IC is installed; And a short stub installed to surround the dipole part.

상기 태그 IC를 기준으로 상기 다이폴부의 양단을 감싸는 부하부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. And a load part surrounding both ends of the dipole part based on the tag IC.

상기 다이폴부 중 상기 태그 IC가 설치된 부분의 일측은 상기 단락 스터브에 의해 감싸지지 않고, 상기 태그 IC가 설치된 부분을 기준으로 일정거리 이격되어 상기 다이폴부와 상기 단락스터브가 연결되는 단락스터브의 시작점이 위치하는 것을 특징으로 한다. One side of the portion of the dipole portion in which the tag IC is installed is not surrounded by the shorting stub, and is spaced a predetermined distance from the portion where the tag IC is installed so that a starting point of the shorting stub connected to the dipole portion and the shorting stub is connected. It is characterized in that the location.

상기 태그 IC와 상기 단락스터브의 시작점 사이의 길이를 조절하여 상기 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 이룰 수 있는 리액턴스 값을 갖도록 조절하는 것을 특징으로 한다. Adjusting the length between the tag IC and the start point of the short stub to have a reactance value that can achieve a conjugate impedance match with the tag IC.

상기 다이폴부 또는 부하부와 상기 단락 스터브 사이에서 발생하는 전자기 커플링을 통해 상기 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 이룰 수 있는 리액턴스 값을 생성하는 것을 특징으로 한다. It is characterized in that for generating a reactance value that can achieve a conjugate impedance match with the tag IC through the electromagnetic coupling generated between the dipole portion or the load portion and the short stub.

상기 리액턴스 값은 상기 다이폴부 및 부하부와 단락스터브 사이의 간격 및 단락스터브의 길이에 비례하는 것을 특징으로 한다. The reactance value is proportional to the interval between the dipole portion and the load portion and the short stub and the length of the short stub.

상기 다이폴부 및 부하부와 단락스터브 사이의 간격은 안테나의 레지스턴스 값의 변화 특성보다는 안테나의 리액턴스 값의 변화 특성에 초점을 두고 결정 되는 것을 특징으로 한다. The interval between the dipole portion, the load portion, and the short stub is determined by focusing on the change characteristic of the reactance value of the antenna, rather than the change characteristic of the antenna resistance value.

상기 태그 안테나의 레지스턴스 값은 상기 부하부를 감싸는 단락 스터브의 폭을 변화시키면서 조절할 수 있는 것을 특징으로 한다. The resistance value of the tag antenna may be adjusted while varying the width of the shorting stub surrounding the load unit.

상기 부하부의 형상은 원형 또는 다각형상인 것을 특징으로 한다. The shape of the load portion is characterized in that the circular or polygonal shape.

상기 단락 스터브는 상기 다이폴부와 평행하는 부분의 폭보다 상기 다이폴부의 양단을 감싸는 부분의 폭이 넓은 것을 특징으로 한다. The short stub is characterized in that the width of the portion surrounding both ends of the dipole portion is wider than the width of the portion parallel to the dipole portion.

상기 태그 안테나가 인쇄기법에 의해 종이에 인쇄되어 제조되는 것을 특징으로 한다. The tag antenna is characterized in that printed on the paper by a printing method to be manufactured.

본 발명의 RFID태그 안테나는 다음과 같은 우수한 효과를 가진다. The RFID tag antenna of the present invention has the following excellent effects.

먼저, 본 발명의 RFID태그안테나에 의하면 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 위해 필요한 리액턴스 값의 생성을 용이하게 조절할 수 있다. First, according to the RFID tag antenna of the present invention, it is possible to easily adjust the generation of reactance values necessary for matching the tag IC with the conjugate impedance.

또한, 본 발명의 RFID태그안테나에 의하면 태그 안테나의 레지스턴스 값을 용이하게 조절할 수 있다. In addition, according to the RFID tag antenna of the present invention, it is possible to easily adjust the resistance value of the tag antenna.

또한, 본 발명의 RFID태그안테나에 의하면 태그 안테나의 단락 스터브의 길이와 폭의 변화를 통하여 리액턴스 값 및 레지스턴스 값을 조절함으로써 태그 안테나와 태그 IC사이에 컨주게이트 정합시키는데 필요한 임피던스 값을 매우 용이하게 조절할 수 있다. In addition, according to the RFID tag antenna of the present invention, by adjusting the reactance value and the resistance value by changing the length and width of the shorting stub of the tag antenna, it is very easy to adjust the impedance value required for conjugate matching between the tag antenna and the tag IC. Can be.

또한, 본 발명의 RFID태그안테나에 의하면 소형화가 가능할 뿐만 아니라 인쇄기법을 이용하여 종이 재질에도 안테나를 제작할 수 있어 그 제조비용 또한 절감될 수 있다. In addition, according to the RFID tag antenna of the present invention, not only miniaturization is possible, but also an antenna can be manufactured on a paper material using a printing technique, and thus, a manufacturing cost thereof can be reduced.

이하, 본 발명의 도면 및 바람직한 실시예를 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the drawings and preferred embodiments of the present invention will be described in detail the technical configuration of the present invention.

도1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 실제 제작된 태그 안테나 사진이고, 도1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태그 안테나의 구조도이며, 도2는 도1a의 태그 안테나의 실제 규격에 따른 구조도이다. FIG. 1A is a picture of a tag antenna actually manufactured according to an embodiment of the present invention, FIG. 1B is a structure diagram of a tag antenna according to another embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a structure diagram according to an actual standard of the tag antenna of FIG. to be.

도1a에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태그 안테나(1)는 다이폴안테나(100)와 태그 IC(200)를 포함하는데, 상기 다이폴안테나(100)는 다이폴부(110)와 부하부(120) 및 단락 스터브(short-stub, 130)로 구성된다. 한편, 도1에는 다이폴안테나(100)가 다이폴부(110)와 부하부(120) 및 단락 스터브(short-stub, 130)로 구성되는 것으로 도시되어 있으나, 경우에 따라서는 도1b와 같이 다이폴안테나(100)를 다이폴부(110)와 단락스터브(130)만으로 구성해도 무방하다. As shown in FIG. 1A, the tag antenna 1 according to the present invention includes a dipole antenna 100 and a tag IC 200. The dipole antenna 100 includes a dipole part 110 and a load part 120. ) And a short-stub 130. Meanwhile, although FIG. 1 illustrates that the dipole antenna 100 includes a dipole part 110, a load part 120, and a short stub 130, in some cases, as shown in FIG. You may comprise 100 only with the dipole part 110 and the shorting stub 130. As shown in FIG.

이 때, 다이폴안테나(100)가 도1b와 같이 다이폴부(110)와 단락스터브(130)만으로 구성되는 경우에는 도1a와 같이 다이폴부(110), 부하부(120) 및 단락스터브(130)로 구성되는 경우에 비해 필요한 리액턴스 값을 얻기 위해서 다이폴부(110)의 길이를 더 길게 구성해야 한다. 따라서, 도1a와 같이 구성하는 것이 태그 안테나의 소형화에 보다 적합할 수 있다. At this time, when the dipole antenna 100 is composed of only the dipole portion 110 and the shorting stub 130 as shown in Figure 1b, the dipole portion 110, the load portion 120 and the shorting stub 130 as shown in Figure 1a In order to obtain the required reactance value, the length of the dipole portion 110 should be configured longer than that of the case of FIG. Therefore, the configuration as shown in FIG. 1A may be more suitable for downsizing the tag antenna.

이하에서는 도1a와 같이 다이폴부(110), 부하부(120) 및 단락스터브(130)로 구성된 다이폴안테나(100)를 중심으로 본 발명을 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described based on the dipole antenna 100 including the dipole part 110, the load part 120, and the shorting stub 130 as shown in FIG. 1A.

먼저, 다이폴부(110)는 도시된 바와 같이 다이폴안테나(100)에 태그 IC(200)가 설치되는 경우 상기 태그 IC를 기준으로 서로 대칭을 이루는 일자형 다이폴인 것이 바람직하다. First, when the tag IC 200 is installed in the dipole antenna 100 as shown in the drawing, the dipole unit 110 is preferably a straight dipole which is symmetrical with respect to the tag IC.

부하부(120)는 태그 IC(200)를 기준으로 대칭을 이루어 다이폴부(110)의 양단을 감싸도록 설치된다. 도시된 바와 같이 부하부(120)의 형상은 원형일 수 있지만 그 형상에 한정되지 않고 다각형상일 수도 있다. The load unit 120 is installed to surround both ends of the dipole unit 110 in a symmetrical manner with respect to the tag IC 200. As shown, the shape of the load unit 120 may be circular, but is not limited to the shape and may be polygonal.

단락 스터브(130)는 다이폴부(110) 및 부하부(120)와 이격되어 다이폴부(110) 및 부하부(120)를 감싸도록 설치되는데, 상기 다이폴부(110) 중 상기 태그 IC(200)가 설치된 부분의 일측은 상기 단락 스터브(130)에 의해 감싸지지 않고, 상기 태그 IC(200)가 설치된 부분을 기준으로 일정거리 이격되어 상기 다이폴부(110)와 상기 단락스터브(130)가 연결되는 단락스터브(130)의 시작점이 위치된다. The short stub 130 is installed to surround the dipole part 110 and the load part 120 while being spaced apart from the dipole part 110 and the load part 120, and the tag IC 200 of the dipole part 110 is disposed. One side of the installed portion is not wrapped by the shorting stub 130, and the dipole portion 110 and the shorting stub 130 is connected to be separated by a predetermined distance with respect to the portion where the tag IC 200 is installed. The starting point of the short stub 130 is located.

상기 단락스터브(130)는 안테나의 리액턴스 값을 증가시키기 위해 다이폴부(110) 및 부하부(120)를 감싸도록 형성되는데, 다이폴부(110)와 부하부(120)사이에서 발생하는 전자기 커플링(electromagnetic coupling)은 안테나가 필요한 인덕티브 리액턴스 값을 가지도록 한다. 그 결과, 도1a와 같이 부하부(120)가 다이폴부(110)의 양단에 형성되면 도1b에 비해 다이폴부(110)의 길이가 짧게 구현될 수 있는 것이다. The short stub 130 is formed to surround the dipole portion 110 and the load portion 120 to increase the reactance value of the antenna, the electromagnetic coupling generated between the dipole portion 110 and the load portion 120 Electromagnetic coupling allows the antenna to have the necessary inductive reactance values. As a result, when the load portion 120 is formed at both ends of the dipole portion 110 as shown in FIG. 1a, the length of the dipole portion 110 may be shorter than that of FIG. 1b.

이와 같이 다이폴부(110) 및 부하부(120)와 단락 스터브(130) 사이에서 발생하는 전자기 커플링을 통해 태그 IC(200)와 컨주게이트 임피던스정합을 이룰 수 있는 리액턴스 값을 갖게 된다. As such, a reactance value that can achieve conjugate impedance matching with the tag IC 200 is provided through the electromagnetic coupling generated between the dipole part 110 and the load part 120 and the shorting stub 130.

도1a에 도시된 태그 안테나의 실제 규격에 따른 구조도인 도2를 참조하여 태그 안테나의 특성에 영향을 주는 파라미터를 살펴보면 다음과 같다.Referring to FIG. 2, which is a structural diagram according to the actual standard of the tag antenna illustrated in FIG. 1A, the parameters affecting the characteristics of the tag antenna will be described as follows.

W1 : 원형 모양의 부하부(120)를 감싸는 단락 스터브(130)의 폭W1: width of the shorting stub 130 surrounding the circular load portion 120

W2 : 다이폴부(110)의 폭W2: width of the dipole portion 110

W3 : 다이폴부(110)과 평행하는 단락 스터브(130)의 폭W3: width of the shorting stub 130 parallel to the dipole portion 110

L1 : 다이폴부(110)의 길이L1: length of the dipole portion 110

L2 : 태그 IC에서부터 단락 스터브(130)의 시작점까지의 거리L2: Distance from tag IC to start point of short stub 130

(단락스터브의 전체 길이를 조절하는 역할을 하는 안테나 파라미터 )(Antenna parameter that controls the overall length of the short stub)

R1: 다이폴부(110)와 연결된 원형 모양의 부하부(120)의 반지름R1: radius of the circular load portion 120 connected to the dipole portion 110

S1: 다이폴부(110)및 부하부(120)와 단락 스터브(130) 사이의 간격S1: spacing between the dipole portion 110 and the load portion 120 and the shorting stub 130

먼저, 상기 파라미터 중 다이폴부(110) 및 부하부(120)와 단락스터브(130) 사이의 간격 S1과 단락 스터브(130)의 길이는 태그 안테나(1)의 인덕티브 리액턴스 값에 영향을 주는데, 후술하는 실험결과에서 보듯이 서로 비례하여 증가하는 관계를 가진다.First, the interval S1 between the dipole part 110 and the load part 120 and the short stub 130 and the length of the short stub 130 affect the inductive reactance value of the tag antenna 1. As shown in the experimental results described below, they have a proportionally increasing relationship with each other.

또한, 태그 IC(200)에서부터 단락 스터브 시작점까지의 거리(L2)는 태그 안테나(1)의 리액턴스 값을 변화시켜 조절할 수 있는 특성 파라미터이고, 부하부(120)를 감싸는 단락 스터브(130)의 폭(W1)은 태그 안테나(1)의 레지스턴스 값을 변화시키면서 조절할 수 있는 특성 파라미터이다. In addition, the distance L2 from the tag IC 200 to the start point of the shorting stub is a characteristic parameter that can be adjusted by changing the reactance value of the tag antenna 1, and the width of the shorting stub 130 surrounding the load unit 120. (W1) is a characteristic parameter that can be adjusted while changing the resistance value of the tag antenna 1.

또한 단락 스터브(130)는 다이폴부(110)와 평행하는 부분의 폭(W3)과 부하부(120)를 감싸는 부분의 폭(W1)이 동일할 수도 있으나, 단락스터브(130)가 설치된 상태에서 도8a 내지 도8d와 같이 그 전체적인 형태가 아령과 유사한 형태가 되면 태그 안테나(1)에 필요한 레지스턴스 값을 용이하게 조절할 수 있으므로, W1보다 W3가 넓은 것이 바람직하다. In addition, the shorting stub 130 may have the same width W3 of the portion parallel to the dipole portion 110 and the width W1 of the portion surrounding the load portion 120, but in a state where the shorting stub 130 is installed. 8A to 8D, when the overall shape is similar to a dumbbell, the resistance value required for the tag antenna 1 can be easily adjusted. Therefore, it is preferable that W3 is wider than W1.

도1a에 도시된 사진의 태그안테나(1)는 두께 1 mil.(=0.0254 mm)의 유전율(

Figure 112008016978025-pat00001
r=3.4)과 손실(tanδ=0.02 )을 가지는 얇고 유연성이 강한 폴리이미드(polyimide) 기판 위에 도2의 규격에 따라 제작되었는데, 다이폴부(110), 부하부(120) 및 단락스터브(130)는 방사체(radiator)로서 두께 0.47 mil.(=0.012 mm)의 구리(copper)로 제작 되었다. 태그 IC(200)는 912MHz에서 43-j800 옴의 임피던스를 가지는 Philips U-CODE Gen 2 RFID 칩을 사용하였다. 이 때 경우에 따라서는 상기 태그 안테나(1)를 인쇄기법에 의해 종이에 인쇄하여 제조할 수 있다. The tag antenna 1 in the photograph shown in FIG. 1A has a dielectric constant of 1 mil. (= 0.0254 mm) thick.
Figure 112008016978025-pat00001
r = 3.4) and loss (tanδ = 0.02) on a thin flexible polyimide substrate (polyimide) substrate was manufactured according to the specification of Figure 2, the dipole portion 110, the load portion 120 and the short stub 130 Is a radiator made of copper with a thickness of 0.47 mil. (= 0.012 mm). The tag IC 200 used a Philips U-CODE Gen 2 RFID chip with an impedance of 43-j800 ohms at 912 MHz. In this case, in some cases, the tag antenna 1 may be manufactured by printing on paper by a printing technique.

보다 구체적으로 살펴보면, 예를 들어 다이폴부(110)에서 길이 L1은 23mm이고, 폭 W2는 2mm이다. 부하부(120)는 다이폴부(110)의 양단에 형성되는 반지름 R1을 가지는 원형 모양의 부하(load)로 구성되는데, 그 형태는 상술된 바와 같이 원형에 한정되지 않는다. In more detail, for example, in the dipole portion 110, the length L1 is 23mm, the width W2 is 2mm. The load unit 120 is configured as a load having a circular shape having a radius R1 formed at both ends of the dipole part 110, and the form thereof is not limited to the circle as described above.

한편 이와 같이 다이폴안테나를 상기 규격의 다이폴부(110)와 부하부(120)로 구성하게 되면, 912MHZ에서 6.88-j413.17 옴(ohms)의 임피던스 값을 가지는 것을 알 수 있는데, 912MHZ에서 -413.17 옴의 리액턴스 값을 가지는 다이폴안테나가 912MHz에서 43-j800옴의 임피던스를 가지는 태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 이루기 위해서는 1213.17옴의 리액턴스 값이 더 필요하게 된다. On the other hand, if the dipole antenna is composed of the dipole portion 110 and the load portion 120 of the standard, it can be seen that the impedance value of 6.88-j413.17 ohms at 912MHZ, -413.17 at 912MHZ An additional 1213.17 ohm reactance is needed for a dipole antenna with an ohmic reactance to match the conjugate impedance with a tag IC with an impedance of 43-j800 ohms at 912 MHz.

따라서, 본 발명은 태그 안테나(1)의 리액턴스 값을 증가시키기 위해서 다이 폴안테나(100)를 도1b와 같이 다이폴부(110)와 단락스터브(130)로 구성하거나 도1a와 같이 다이폴부(110), 부하부(120) 및 단락 스터브(130)로 구성하는 것이다. Therefore, in order to increase the reactance value of the tag antenna 1, the dipole antenna 100 may be configured of the dipole portion 110 and the shorting stub 130 as shown in FIG. 1B or the dipole portion 110 as shown in FIG. 1A. ), The load section 120 and the short-circuit stub 130.

즉 상술된 바와 같이 다이폴부(110) 및/또는 부하부(120)와 단락 스터브(130)사이에서 발생하는 전자기 커플링은 안테나가 태그 IC와 컨주게이트 정합할 수 있는 인덕티브 리액턴스 값을 가지게 하는데, 이 때 인덕티브 리액턴스 값은 다이폴부(110) 및/또는 부하부(120)와 단락 스터브(130) 사이의 간격 (S1)과 단락 스터브(130)의 길이에 비례하여 증가하는 특성을 가지는 것을 알 수 있다. That is, as described above, the electromagnetic coupling generated between the dipole portion 110 and / or the load portion 120 and the shorting stub 130 causes the antenna to have an inductive reactance value that can be conjugated with the tag IC. In this case, the inductive reactance value has a characteristic of increasing in proportion to the length of the shorting stub 130 and the interval S1 between the dipole part 110 and / or the load part 120 and the shorting stub 130. Able to know.

도3은 S1의 변화에 따른 안테나의 리액턴스 값의 변화그래프이고, 도4는 R1의 변화에 따른 안테나 리액턴스 값의 변화그래프이며, 도5는 W1의 변화에 따른 안테나의 레지스턴스 값의 변화그래프이며, 도6은 W1의 변화에 따른 안테나의 리액턴스 값의 변화그래프 및 도7은 912MHz에서의 안테나 전류밀도이고, 도8a 내지 도8c는 부하부와 단락스터브의 형상에 따른 안테나의 다양한 설계예의 구조도이다.Figure 3 is a graph of the change in the reactance of the antenna according to the change of S1, Figure 4 is a graph of the change in the antenna reactance according to the change of R1, Figure 5 is a graph of the change in the resistance value of the antenna according to the change of W1, Fig. 6 is a graph showing the change in reactance value of the antenna according to the change of W1, and Fig. 7 is the antenna current density at 912 MHz, and Figs.

도3 내지 도7을 참조하여 상기 태그 안테나의 특성에 영향을 주는 파라미터의 값을 결정하였다.3 to 7 determine the value of the parameter affecting the characteristics of the tag antenna.

먼저, 안테나를 구성하는 파라미터(parameter)들의 간소화를 위해서 다이폴부(110)와 평행을 이루는 단락 스터브(130)의 폭 (W3)는 1mm 결정하였다. First, in order to simplify the parameters constituting the antenna, the width W3 of the shorting stub 130 parallel to the dipole portion 110 was determined to be 1 mm.

그리고 도3 도시된 바와 같이 912MHz에서 800옴의 리액턴스 값을 가지기 위해서 S1은 0.5mm로 결정하였다.As shown in FIG. 3, in order to have a reactance value of 800 ohms at 912 MHz, S1 was determined to be 0.5 mm.

원형 모양의 부하의 반지름 R1은 912MHz에서 약 800옴의 리액턴스 값을 가지 기 위해서 도4에서 보여주는 것처럼 4mm로 결정하였다.The radius R1 of the circular load was determined to be 4 mm as shown in Figure 4 to have a reactance value of about 800 ohms at 912 MHz.

태그 IC와 컨주게이트 임피던스 정합을 위해서 필요한 태그 안테나의 레지스턴스(resistance)값은 도5에서 보여주는 것처럼 원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 폭(W1)을 변화시키면서 얻을 수 있다.The resistance value of the tag antenna required for matching the tag IC and the conjugate impedance can be obtained by changing the width W1 of the shorting stub surrounding the circular load as shown in FIG.

이 때, 원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 폭(W1)의 변화에 따른 리액턴스 값의 변화를 보면 도6과 같이 거의 변화가 없다. At this time, the change in the reactance value according to the change in the width W1 of the shorting stub surrounding the circular load is almost unchanged as shown in FIG.

원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 폭(W1)이 변화 할 때, 안테나의 레지스턴스 값은 일정한 변화를 보이는 반면 리액턴스 값은 거의 변화를 보이지 않는 이유는 도7에서 보여주는 전류 밀도를 통해서 확인 할 수 있다. When the width (W1) of the shorting stub surrounding the circular load changes, the reason why the resistance value of the antenna shows a constant change while the reactance value shows little change can be confirmed by the current density shown in FIG. .

즉, 안테나에 흐르는 전류 밀도를 확인 해 보면, W1의 폭을 갖는 원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 외각 부분으로 전류의 밀도가 약함을 확인 할 수 있다. 또한, 다이폴부(110) 및 부하부(120)와 단락 스터브(130) 사이의 간격에서 발생하는 전자기 커플링은 리액턴스 값의 변화에 영향을 미치며, 전자기 커플링은 전류 밀도와 관련되어 변화한다. In other words, if the current density flowing through the antenna is checked, the current density is weak at the outer portion of the shorting stub that surrounds the circular load having the width of W1. In addition, the electromagnetic coupling occurring in the gap between the dipole portion 110 and the load portion 120 and the shorting stub 130 affects the change in the reactance value, and the electromagnetic coupling changes in relation to the current density.

이러한 전제하에서 W1의 폭을 갖는 원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 외각 부분의 전류 밀도가 약하다는 것은 전자기 커플링에 영향을 거의 주지 못하며 그 결과 안테나의 리액턴스 값의 변화에 거의 영향을 미치지 못한다는 것을 알 수 있다. Under this premise, the weak current density at the outer part of the shorting stub surrounding a circular load with a width of W1 has little effect on the electromagnetic coupling and consequently on the change in the reactance value of the antenna. It can be seen that.

따라서 태그 안테나(1)에 필요한 레지스턴스 값은 W1 을 변화 시키면서 얻을 수 있다. 그리고 단락 스터브(130)의 길이에 비례하여 증가하는 리액턴스 값의 변 화 특성으로부터, 태그 안테나(1)에 필요한 리액턴스 값은 도2의 안테나 파라미터 L2를 변화 시키면서 조절하여 얻을 수 있다.Therefore, the resistance value required for the tag antenna 1 can be obtained by changing W1. The reactance value required for the tag antenna 1 can be obtained by changing the antenna parameter L2 of FIG. 2 from the change characteristic of the reactance value which increases in proportion to the length of the short stub 130.

이상과 같은 파라미터를 가진 본 발명의 태그안테나의 전체 크기는 가로 64.1 m * 세로 17.8 mm로서 매우 작으므로 충분히 소형이면서도 용이하게 리액턴스 값을 조절할 수 있는 안테나 구조를 가지게 된다. Since the total size of the tag antenna of the present invention having the above parameters is 64.1 m * 17.8 mm in width, it is very small, and thus has an antenna structure that is sufficiently small and easily adjusts the reactance value.

한편, 본 발명에 따른 안테나는 그 전체적인 형상이 제한되지는 않지만 아령형을 이루는 것이 바람직하다. 이 때, 그 전체적인 형상이 아령형을 이루더라도 그 아령형상의 양단을 이루는 형상은 제한되지 않으므로 부하부(120)와 단락스터브(130)의 형상을 나타낸 도8a 내지 도8d와 같이 다양한 구조의 안테나로 설계할 수 있다. On the other hand, the antenna according to the present invention is not limited in its overall shape but preferably forms a dumbbell. At this time, even if the overall shape is a dumbbell shape, since the shape forming both ends of the dumbbell shape is not limited, as shown in Figures 8a to 8d showing the shape of the load portion 120 and the short stub 130, antennas of various structures Can be designed as

실험예1Experimental Example 1

상술된 파라미터를 가진 안테나의 레지스턴스 값을 측정하여 도9에 나타내었다. 도9를 참조하면, 태그 안테나의 레지스턴스 값이 912MHz에서 약 43 옴이 됨을 확인 할 수 있다. 이 레지스턴스 값은 태그 IC와 컨주게이트 정합을 위해서 필요한 레지스턴스 값과 동일하다.The resistance value of the antenna having the above-described parameters is measured and shown in FIG. Referring to FIG. 9, it can be seen that the resistance value of the tag antenna is about 43 ohms at 912 MHz. This resistance value is the same as the resistance value required for tag IC and conjugate matching.

실험예2Experimental Example 2

상술된 파라미터를 가진 안테나의 리액턴스 값을 측정하여 도10에 나타내었다. 도10을 참조하면, 태그 안테나의 리액턴스 값이 912MHz에서 약800 옴이 됨을 확인 할 수 있다. 이 리액턴스 값은 태그 IC의 리액턴스 값과 서로 상쇄되면서 태 그 안테나와 태그 IC 사이의 컨주게이트 임피던스정합을 이루게 한다. The reactance value of the antenna having the above-described parameters is measured and shown in FIG. Referring to FIG. 10, it can be seen that the reactance value of the tag antenna is about 800 ohms at 912 MHz. This reactance value cancels out from the reactance value of the tag IC to achieve a conjugate impedance match between the tag antenna and the tag IC.

실험예3Experimental Example 3

상술된 파라미터를 가진 안테나의 -10dB (S11) 임피던스 대역폭을 측정하여 도11에 나타내었다. 도11을 참조하면 -10dB (S11) 임피던스 대역폭은 Korea UHF RFID 대역(908~914MHz)을 만족하는 10MHz(907~917MHz)를 가지는 것을 알 수 있다.-10 dB of antenna with the above-mentioned parameters (S 11 ) The impedance bandwidth was measured and shown in FIG. 11, it can be seen that the -10dB (S 11 ) impedance bandwidth has a 10MHz (907 ~ 917MHz) satisfying the Korea UHF RFID band (908 ~ 914MHz).

실험예4Experimental Example 4

상술된 파라미터를 가진 안테나의 방사 패턴(radiation pattern)을 측정하여 도12에 나타내었다. 도12를 참조하면 전형적인 다이폴 안테나의 방사 패턴과 유사하며, 최대 이득(Gain)은 2.6 dBi를 가지는 것을 알 수 있고, (x-y) 평면과 (y-z) 평면에서 생기는 널(null) 포인트는 비교적 약한 특징이 있다.The radiation pattern of the antenna with the above-described parameters is measured and shown in FIG. Referring to Fig. 12, it is similar to the radiation pattern of a typical dipole antenna, and it can be seen that the maximum gain has 2.6 dBi, and null points occurring in the (xy) plane and the (yz) plane are relatively weak. There is this.

이상과 같이 안테나 파라미터 값의 변화에 따른 안테나의 특성 변화를 측정하여 본 발명을 구현하기에 가장 적합한 안테나 파라미터 값을 결정할 수 있는데, 이하에서는 안테나 특성을 결정하는 안테나의 파라미터에 대해 구체적인 실험결과를 예시하여 보다 상세하게 살펴보기로 한다.As described above, the antenna parameter value that is most suitable for implementing the present invention may be determined by measuring the change of the antenna characteristic according to the change of the antenna parameter value. Hereinafter, specific experimental results of the antenna parameter for determining the antenna characteristic will be exemplified. Let's examine in more detail.

실험예5 Experimental Example 5

S1의 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스 값의 특성 변화를 살펴보기 위해 S1을 변화시키면서 실험하여 그 결과를 도13a 및 도13b에 나타내었다.In order to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the change of S1, the experiment was performed while changing S1 and the results are shown in FIGS. 13A and 13B.

도13a를 참조하면 UHF RFID 대역(860~960MHz)에서 간격 S1의 값이 0.5mm(파란색)과 1mm(빨강색), 그리고 1.5mm(녹색)일 경우에만 인덕티브 리액턴스 값을 가지게 되고, 그 이상의 값을 가질 경우에는 캐패시티브 리액턴스 값을 가지게 되므로, 캐패시티브 리액턴스 값을 가지는 태그 IC 와 임피던스 컨주게이트 정합을 위해서는 간격 S1의 값이 1.5mm 이하의 값을 가져야하는 것을 알 수 있으므로, 1.5mm 이하의 값 중에서 설계되는 안테나의 특성에 맞게 값을 지정하면 된다. 그 결과 본 발명의 일 실시예에서는 도3과 같이 0.5mm로 결정하였다.Referring to FIG. 13A, in the UHF RFID band (860 to 960 MHz), the interval S1 has an inductive reactance value only when 0.5 mm (blue), 1 mm (red), and 1.5 mm (green). If it has a value, it has a capacitive reactance value. Therefore, in order to match the tag IC having the capacitive reactance value and the impedance conjugate, it is understood that the value of the interval S1 should be 1.5 mm or less, so that the value is 1.5 mm. Values may be specified among the following values according to the characteristics of the designed antenna. As a result, in an embodiment of the present invention it was determined as 0.5mm as shown in FIG.

도13b를 참조하면, 간격 S1 값의 변화에 따른 안테나의 레지스턴스 값의 특성 변화는 도13과 같으므로, S1 값은 안테나의 레지스턴스 값의 변화 특성보다는 우선적으로 안테나의 리액턴스 값의 변화 특성에 초점을 두고 결정 되어야 하는 것을 알 수 있다. 그 이유는 레지스턴스 값을 만족 시키기 위해서 결정한 S1의 값이 설계하는 안테나의 캐패시티브한 리액턴스값을 가질 경우 태그 IC 와 컨주게이트 정합을 시킬 수 없기 때문이다.Referring to FIG. 13B, since the characteristic change of the resistance value of the antenna according to the change of the interval S1 value is the same as that of FIG. 13, the S1 value preferentially focuses on the characteristic of the change of the reactance value of the antenna rather than the characteristic of the antenna. It can be seen that it must be decided. The reason is that if the value of S1 determined to satisfy the resistance value has the capacitive reactance value of the designed antenna, the tag IC and the conjugate match cannot be made.

실험예6 Experimental Example 6

W1과 R1의 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스 값의 특성 변화를 살펴보기 위해 W1 및 R1을 변화시키면서 실험하여 그 결과를 표1 및 표2에 나타내었다. 이 때 f=910MHz이다.In order to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the change of W1 and R1, the experiments were performed while changing W1 and R1 and the results are shown in Tables 1 and 2. At this time, f = 910 MHz.

Figure 112008016978025-pat00002
Figure 112008016978025-pat00002

표1로부터 만약( R1/W1 ) = 1 이면[ 즉 R1=W1 ], 레지스턴스값은 ( 약 3 배/ 1mm ) 가량 증가하고, 리액턴스 값은 ( 약 140 옴 / 1mm )가량 증가하는 특징이 있는 것을 알 수 있다.From Table 1, if (R1 / W1) = 1 [that is, R1 = W1], the resistance value is increased by about 3 times / 1mm, and the reactance value is increased by about 140 Ohm / 1mm. Able to know.

Figure 112008016978025-pat00003
Figure 112008016978025-pat00003

표2로부터 원형 모양의 부하를 감싸는 단락 스터브의 폭 W1이 증가하면, 레지스턴스 값은 폭의 증가에 비례하여 증가하지만, 리액턴스 값은 거의 변동이 없는 특징을 가지는 것을 알 수 있고, 이런 특징은 안테나의 레지스턴스 값을 쉽게 조절 할 수 있는 안테나의 변수 파라미터로 활용 가능함을 의미한다.It can be seen from Table 2 that when the width W1 of the shorting stub surrounding the circular load increases, the resistance value increases in proportion to the increase in width, but the reactance value is almost unchanged. This means that the resistance value can be used as a parameter parameter of the antenna that can be easily adjusted.

실험예7Experimental Example 7

안테나 파라미터인 L2의 길이 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스 값의 특성 변화를 살펴보기 위해 L2를 변화시키면서 실험하여 그 결과를 표3에 나타내었다. 이 때 f=910MHz이다.In order to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the length change of the antenna parameter L2, the experiment was performed while changing L2 and the results are shown in Table 3. At this time, f = 910 MHz.

Figure 112008016978025-pat00004
Figure 112008016978025-pat00004

단락 스터브의 전체 길이를 조절하는 안테나 파라미터 L2의 길이가 증가한다는 것은 단락 스터브의 연결점이 태그 IC로부터 점차 멀어 진다는 것을 의미하며, 이 때 안테나는 태그 IC를 기점으로 좌우 대칭 구조를 가지게 되므로 서로 쌍을 이루게 되는 단락 스터브의 시작점이 점차 멀어지게 되는 의미가 있다. Increasing the length of the antenna parameter L2, which adjusts the overall length of the short stub, means that the connection point of the short stub is gradually moved away from the tag IC. In this case, the antennas have a left-right symmetry structure starting from the tag IC. This means that the starting point of the shorting stub is gradually getting farther away.

그 결과 표3을 참조하면, 단락 스터브의 시작점이 멀어짐에 따라 전체 단락 스터브의 길이는 감소하게 되고 그 결과 안테나의 레지스턴스 값과 리액턴스 값이 함께 감소하는 특징을 가진다. 이때 레지스턴스 값이 감소하는 정도보다 리액턴스가 감소하는 정도가 약 12배 정도 급격한 특징을 가진다. 따라서 안테나의 레지스턴스 값의 변화보다 리액턴스 값의 변화에 민감하므로 파라미터 L2를 설계하는 안테나의 리액턴스 값의 변화 조절 파라미터로 활용 가능함을 알 수 있다.As a result, referring to Table 3, the length of the entire short stub decreases as the start point of the short stub decreases, and as a result, the resistance value and the reactance value of the antenna decrease together. At this time, the decrease in reactance is about 12 times faster than the decrease in resistance. Therefore, since the reactance value is more sensitive to the change in the reactance value than the change in the resistance value of the antenna, it can be seen that it can be used as a change control parameter of the reactance value of the antenna designing the parameter L2.

실험예8Experimental Example 8

안테나 파라미터인 W2 및 W3의 길이 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스 값의 특성 변화를 살펴보기 위해 W2 및 W3를 변화시키면서 실험하여 그 결과를 표4에 나타내었다. 이 때 f=910MHz이다.In order to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the length change of the antenna parameters W2 and W3, the experiments were performed while changing W2 and W3 and the results are shown in Table 4. At this time, f = 910 MHz.

Figure 112008016978025-pat00005
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표4를 참조하면, 다이폴의 폭 W2의 값이 증가 할수록, 안테나의 리액턴스 값 및 레지스턴스 값은 증가하는 폭에 비례하여 증가하며, 이 때 다이폴과 평행한 단락 스터브의 폭 W3가 증가하게 되면 증가하는 폭에 비례하여 리액턴스 값 및 레지스턴스 값은 감소하는 특징이 있는 것을 알 수 있다. Referring to Table 4, as the value of the width W2 of the dipole increases, the reactance value and the resistance value of the antenna increase in proportion to the increasing width, which increases as the width W3 of the shorting stub parallel to the dipole increases. It can be seen that the reactance value and the resistance value decrease in proportion to the width.

따라서 원하는 안테나의 리액턴스 값 및 레지스턴스 값을 다이폴의 폭 W2를 증가시켜서 근사치의 값을 얻은 후, 다이폴과 평행한 단락 스터브의 폭 W3 값을 조절하면서 근사치의 오차를 줄일 수 있다. 하지만 레지스턴스의 변화 특성과 리액턴스의 변화 특성이 같으므로 함께 고려되어야 한다.Therefore, the reactance value and the resistance value of the desired antenna can be approximated by increasing the width W2 of the dipole, and then the error of the approximation can be reduced while adjusting the width W3 of the short stub parallel to the dipole. However, the change characteristics of the resistance and the change characteristics of the reactance are the same, so they must be considered together.

즉, W2 : W3 = 2 : 1의 비율을 가지는 경우 W2가 증가함에 따라서 W3의 임피던스는 [ 리액턴스 변화량 / 레지스턴스 변화량 ] = 10 정도로 증가하고, W2 : W3 = 1 : 1의 비율을 가지게 되면, W2가 증가함에 따라서 W3의 레지스턴스 값은 W2 : W3 = 2 : 1 일 때의 레지스턴스 값의 약 ½이며, W3의 리액턴스 값은 W2 : W3 = 2 : 1 일의 리액턴스 값보다 약 200, 300, 400, 500…옴 씩 100 옴 단위로 작아지는 특징을 가지는 것을 알 수 있다.That is, in the case of W2: W3 = 2: 1 ratio, as W2 increases, the impedance of W3 increases by [reactance change / resistance change] = 10, and when W2: W3 = 1: 1, W2 As is increased, the resistance value of W3 is about ½ of the resistance value when W2: W3 = 2: 1, and the reactance value of W3 is about 200, 300, 400, more than the reactance value of W2: W3 = 2: 1 day. 500... It can be seen that the ohms have a feature of decreasing in units of 100 ohms.

실험예9Experimental Example 9

안테나 파라미터인 L1의 길이 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스 값의 특성 변화를 살펴보기 위해 L1을 변화시키면서 실험하여 그 결과를 표5에 나타내었다. 이 때 f=910MHz이다.In order to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the length change of the antenna parameter L1, the experiment was performed while changing L1 and the results are shown in Table 5. At this time, f = 910 MHz.

Figure 112008016978025-pat00006
Figure 112008016978025-pat00006

표5를 참조하면, 다이폴부의 길이가 증가하면서 다이폴부와 평행한 단락 스터브의 길이도 함께 증가하는데, 이 때 안테나의 물리적 길이가 증가하게 되면 안테나의 레지스턴스 값도 그와 함께 비례하여 증가하게 될 뿐만 아니라, 다이폴부와 단락 스터브 사이에서 발생하는 전자기 커플링 길이도 함께 증가하므로 안테나의 리액턴스 값이 비례적으로 증가하게 된다. 즉, 다이폴의 길이 L1이 감소하게 되면 안테나의 리액턴스 값과 레지스턴스 값이 비례하여 감소한다. 특히 L1의 길이가 20mm 이상 일 경우엔, 리액턴스와 레지스턴스 값의 변화 폭이 큰 특징을 가지는 것을 알 수 있다.Referring to Table 5, as the length of the dipole increases, the length of the shorting stub parallel to the dipole increases together. As the physical length of the antenna increases, the resistance value of the antenna increases proportionally with it. In addition, since the electromagnetic coupling length generated between the dipole portion and the shorting stub also increases, the reactance value of the antenna increases proportionally. That is, when the length L1 of the dipole is reduced, the reactance value and the resistance value of the antenna decrease in proportion. In particular, when the length of L1 is 20 mm or more, it can be seen that the change range of the reactance and the resistance value is large.

한편, 본 발명은 실시예를 참고하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것인바, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.On the other hand, the present invention has been described with reference to the embodiments, which are merely exemplary, those of ordinary skill in the art will understand that various modifications and equivalent embodiments are possible therefrom. The true scope of technical protection should be defined by the appended claims.

도1a는 본 발명의 일 실시예에 따라 실제 제작된 태그 안테나 사진Figure 1a is a tag antenna picture actually produced according to an embodiment of the present invention

도1b는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태그 안테나의 구조도1B is a structural diagram of a tag antenna according to another embodiment of the present invention.

도2는 도1a의 태그 안테나의 실제 규격에 따른 구조도 2 is a structural diagram according to the actual standard of the tag antenna of FIG.

도3은 S1의 변화에 따른 안테나의 리액턴스 값의 변화그래프Figure 3 is a graph of the change in reactance value of the antenna according to the change of S1

도4는 R1의 변화에 따른 안테나 리액턴스 값의 변화그래프4 is a graph showing the change in the antenna reactance value according to the change in R1;

도5는 W1의 변화에 따른 안테나의 레지스턴스 값의 변화그래프5 is a graph of the change in the resistance value of the antenna according to the change of W1;

도6은 W1의 변화에 따른 안테나의 리액턴스 값의 변화그래프6 is a graph of change in reactance value of an antenna according to a change in W1;

도7은 912MHz에서의 안테나 전류밀도Figure 7 shows antenna current density at 912 MHz

도8a 내지 도8d는 부하부와 단락스터브의 형상에 따른 안테나의 다양한 설계예의 구조도8A to 8D are structural diagrams of various design examples of the antenna according to the shape of the load portion and the short stub;

도9는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 레지스턴스 값의 특성 변화9 is a characteristic change of a resistance value of an antenna according to an embodiment of the present invention;

도10은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 리액턴스 값의 특성 변화10 is a characteristic change in reactance values of an antenna according to an embodiment of the present invention.

도11은 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 계산된 S11의 특성FIG. 11 is a calculated characteristic of S 11 of an antenna according to an embodiment of the present invention. FIG.

도12는 본 발명의 일 실시예에 따른 안테나의 912MHz에서의 방사패턴12 is a radiation pattern at 912MHz of the antenna according to an embodiment of the present invention

도13a 및 도13b는 S1의 변화에 따른 안테나 리액턴스 값 및 레지스턴스값의 특성 변화를 살펴보기 위해 S1을 변화시키면서 실험하여 각각 그 결과를 나타낸 그래프13A and 13B are graphs showing the results of experiments while varying S1 to examine the characteristics of the antenna reactance value and the resistance value according to the change of S1.

<도면의 주요부분의 설명><Description of main parts of drawing>

1: 태그 안테나 100 : 다이폴안테나1: tag antenna 100: dipole antenna

110: 다이폴부 120 : 부하부 110: dipole portion 120: load portion

130 : 단락스터브 200 : 태그 IC 130: short circuit stub 200: tag IC

Claims (11)

다이폴안테나와 태그 IC를 포함하는 RFID태그 안테나에 있어서, An RFID tag antenna comprising a dipole antenna and a tag IC, 상기 다이폴안테나는,The dipole antenna, 상기 태그 IC가 설치되는 다이폴부; 및A dipole unit in which the tag IC is installed; And 상기 다이폴부를 감싸도록 설치되는 단락 스터브(short-stub)를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.RFID tag antenna, characterized in that it comprises a short stub (short-stub) installed to surround the dipole portion. 제1항에 있어서, 상기 태그 IC를 기준으로 상기 다이폴부의 양단을 감싸도록 설치되는 부하부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The RFID tag antenna of claim 1, further comprising a load unit installed to surround both ends of the dipole unit based on the tag IC. 제1항에 있어서, 상기 다이폴부 중 상기 태그 IC가 설치된 부분의 일측은 상기 단락 스터브에 의해 감싸지지 않고, 상기 태그 IC가 설치된 부분을 기준으로 일정거리 이격되어 상기 다이폴부와 상기 단락스터브가 연결되는 단락스터브의 시작점이 위치하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The method of claim 1, wherein one side of the portion of the dipole portion in which the tag IC is installed is not surrounded by the shorting stub, and is spaced a predetermined distance from the portion in which the tag IC is installed so that the dipole portion is connected to the shorting stub. RFID tag antenna, characterized in that the starting point of the short circuit stub is located. 제3항에 있어서, 상기 태그 IC와 상기 단락스터브의 시작점 사이의 길이를 조절하여 상기 태그 IC와 상기 다이폴안테나가 컨주게이트 임피던스 정합을 이룰 수 있는 리액턴스 값을 갖도록 조절하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.4. The RFID tag antenna of claim 3, wherein the tag IC and the dipole antenna are adjusted to have a reactance value to achieve conjugate impedance matching by adjusting a length between the tag IC and a start point of the short stub. . 제2항에 있어서, 상기 다이폴부 또는 부하부와 상기 단락 스터브 사이에서 발생하는 전자기 커플링을 통해 상기 태그 IC와 상기 다이폴안테나가 컨주게이트 임피던스 정합을 이룰 수 있는 리액턴스 값을 생성하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.3. The method of claim 2, wherein the tag IC and the dipole antenna generate reactance values through which electromagnetic coupling between the dipole portion or the load portion and the shorting stub can achieve conjugate impedance matching. RFID tag antenna. 제5항에 있어서, 상기 리액턴스 값은 상기 다이폴부 및 부하부와 단락스터브 사이의 간격 및 단락스터브의 길이에 비례하는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The RFID tag antenna of claim 5, wherein the reactance value is proportional to a distance between the dipole portion, the load portion, and the short stub and the length of the short stub. 제6항에 있어서, 상기 다이폴부 및 부하부와 단락스터브 사이의 간격은 상기 다이폴안테나의 레지스턴스 값의 변화 특성보다는 상기 다이폴안테나의 리액턴스 값의 변화 특성에 초점을 두고 결정 되는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나. The RFID tag of claim 6, wherein the interval between the dipole portion, the load portion, and the short stub is determined by focusing on a change characteristic of a reactance value of the dipole antenna, rather than a change characteristic of a resistance value of the dipole antenna. antenna. 제2항에 있어서, 상기 다이폴안테나의 레지스턴스 값은 상기 부하부를 감싸는 단락 스터브의 폭을 변화시키면서 조절할 수 있는 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The RFID tag antenna of claim 2, wherein the resistance value of the dipole antenna can be adjusted while changing a width of a shorting stub surrounding the load unit. 제2항에 있어서, 상기 부하부의 형상은 원형 또는 다각형상인 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The RFID tag antenna of claim 2, wherein the load portion has a circular or polygonal shape. 제1항에 있어서, 상기 단락 스터브는 상기 다이폴부와 평행하는 부분의 폭보 다 상기 다이폴부의 양단을 감싸는 부분의 폭이 넓은 것을 특징으로 하는 RFID태그 안테나.The RFID tag antenna of claim 1, wherein the shorting stub has a width wider than a width of a portion parallel to the dipole portion. 삭제delete
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