KR100976872B1 - 전파 식별 태그 및 전파 식별 태그 안테나 - Google Patents

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Abstract

대상물에 부착되어 식별 정보에 대응하는 신호를 송신하는 전파 식별 태그는 식별 정보에 따라 신호를 변조하는 전파 식별 태그 칩 및 변조되는 신호를 송신하는 전파 식별 태그 안테나를 포함한다. 전파 식별 태그 안테나는, 유전체, 방사 패치 및 슬릿을 포함한다. 유전체는 대상물과 접하는 제1 면 및 제1 면과 평행하는 제2 면을 포함하는 다면체 형상으로 형성되고, 방사패치는 제2 면의 적어도 일부에 형성되어 전자파를 방사하며, 슬릿은 방사 패치의 적어도 일부에 유전체가 노출되도록 형성된다.
RFID, 전파 식별 태그, 안테나, 공액정합, 세라믹

Description

전파 식별 태그 및 전파 식별 태그 안테나{RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TAG AND ANTENNA FOR RADIO FREQUENCY IDENTIFICATION TAG}
본 발명은 전파 식별 태그 안테나에 관한 것이다. 특히 본 발명은 금속체 부착용 전파 식별 태그에 적용되는 안테나에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 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"라고 함)는 전파 식별 리더(Radio Frequency IDentification Reader, 이하 "RFID 리더"라고 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"라고 함)를 변조하여 호출 신호(Interrogation Signal)를 생성한다. 그리고 RFID 리더는 호출 신호를 RFID 태그로 송신하며, RFID 태그는 RFID 리더로부터 수신한 호출 신호에 응답한다.
즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(Continuous Wave)를 변조하여 호출 신호를 RFID 태그로 송출한다. 그리고 RFID 태그는 RFID 리더로부터 수신한 전자파를 후방 산란 변조(Back-Scattering Modulation)하여 내부 메모리에 저장되어 있는 식별 정보를 RFID 리더로 송신한다. 이때, 후방 산란 변조란 RFID 태그가 RFID 리더로부터 수신한 전자파를 산란하고, 산란된 전자파의 크기나 위상을 변조하여 식별 정보를 RFID 리더로 전송하는 방법이다.
일반적인 수동형 RFID 태그(Radio Frequency IDentification Tag)는 전파 식별 태그 칩(Radio Frequency IDentification Tag Chip) 및 전파 식별 태그 안테나(Radio Frequency IDentification Tag Antenna)를 포함한다. 그리고 수동형 RFID 태그는 별도의 동작 전원을 포함하지 않으므로, RFID 리더로부터 수신하는 전자파를 정류하여 전원으로 이용한다. 즉, 전파 식별 태그 칩은 식별 정보에 따라 RFID 리더로부터 수신한 전자파의 크기 또는 위상을 변조하고, 전파 식별 태그 안테나는 전파 식별 태그 칩이 변조한 전자파를 산란한다.
이때, 수동형 RFID 태그가 동작하기 위해서는 RFID 리더로부터 수신하는 전자파의 세기가 특정 문턱값(Threshold) 이상이어야 한다. 그런데, RFID 리더의 송출 전력은 각 국의 지역 규정에 따라 규제를 받으므로, RFID 리더의 송출 전력을 무한정 높이는 것은 불가능하다. 따라서, RFID 리더의 송출 전력을 높이지 않는 상태에서 RFID 리더의 인식 영역을 넓히기 위해서, RFID 태그의 전자파 수신 효율을 높이는 방법이 필요하다.
여기서, RFID 태그의 전자파 수신 효율을 높이는 방법 중 하나는 RFID 태그 의 안테나 및 RFID 태그의 칩의 무선 주파수 프런트 엔드(Radio Frequency Front-End)를 공액 정합(Complex Conjugate Matching)하는 방법이다. 이와 같이 하면, RFID 태그는 RFID 리더가 송출한 전자파를 최대 세기로 수신할 수 있다.
일반적인 RFID 태그는 서로 다른 임피던스 특징을 가지는 복수의 RFID 태그의 칩 각각에 대하여 임피던스 정합을 위한 제어 방법을 고려하지 않은 상태에서 설계된다. 또한 일반적인 RFID 태그의 루프의 큰 크기에 의해 임피던스의 리액턴스 성분에 정합하기가 어려운 단점이 있다.
따라서 RFID 태그의 소형화 및 비용 절감이 어려운 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 금속 물질에 부착 가능한 소형의 전파 식별 태그 및 전파 식별 태그에 포함되는 전파 식별 태그 안테나를 제공하는 것이다.
이와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따르면, 대상물에 부착되어 식별 정보에 대응하는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그는, 상기 식별 정보에 따라 전자파를 변조하는 전파 식별 태그 칩 및 상기 변조되는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그 안테나를 포함한다. 여기서, 상기 전파 식별 태그 안테나는, 상기 대상물과 접하는 제1 면 및 상기 제1 면과 평행하는 제2 면을 포함하는 다면체 형상으로 형성되는 유전체; 상기 제2 면의 적어도 일부에 형성되어 상기 전자파 를 방사하는 방사 패치 및 상기 방사 패치의 적어도 일부에 상기 유전체가 노출되도록 형성되는 적어도 하나의 슬릿을 포함한다. 그리고, 상기 전파 식별 태그 안테나는, 상기 방사 패치가 형성되지 않은 상기 제2 면의 적어도 일부에 상기 전파 식별 태그 칩과 연결되도록 형성되어, 상기 방사 패치와 자기적 결합을 통해 상기 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급하는 급전 선로를 더 포함한다.
상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스는 상기 전파 식별 태그 칩의 임피던스와 공액 정합한다.
상기 전파 식별 태그 안테나는, 상기 급전 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 급전 선로와 상기 방사 패치의 자기적 결합을 제어하는 단락부를 더 포함한다.
여기서, 상기 단락부는, 상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하는 상기 유전체의 제3 면의 적어도 일부에 상기 급전 선로의 적어도 일부와 접하도록 형성되는 단락판이고, 상기 급전 선로의 적어도 일부는 상기 전파 식별 태그 칩과 소정 거리로 이격되어 위치한다.
또는, 상기 단락부는, 상기 급전 선로의 적어도 일부와 상기 제1 면을 통과하는 단락홀이고, 상기 급전 선로의 적어도 일부는 상기 전파 식별 태그 칩과 소정 거리로 이격되어 위치한다.
그리고, 상기 유전체는 세라믹 재질이다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 대상물에 부착되어 전파 식별 태그 칩을 통해 변조되는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그 안테나는, 상기 대상물과 접하는 제1 면과 상기 제1 면과 평행한 제2 면 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 제3 면을 포함하는 다면체 형상으로 형성되는 유전체; 상기 제2 면의 적어도 일부에 형성되어 상기 변조되는 전자파를 방사하는 방사 패치; 상기 방사 패치의 적어도 일부에 상기 유전체가 노출되도록 형성되는 슬릿 및 상기 제2 면의 적어도 일부에 상기 방사 패치와 제1 거리로 이격되어 형성되는 급전 선로를 포함한다. 여기서, 상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스는 상기 전파 식별 태그 칩의 임피던스에 공액 정합한다.
상기 급전 선로는, 상기 전파 식별 태그 칩의 적어도 일부와 연결되어, 상기 방사 패치와 자기적 결합을 통해 상기 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급헌더,
상기 제1 면과 상기 급전 선로의 적어도 일부를 연결하여 상기 급전 선로와 상기 방사 패치의 자기적 결합을 제어하는 단락부를 더 포함하고, 상기 급전 선로의 적어도 일부는 상기 전파 식별 태그 칩과 제2 거리로 이격되어 위치한다. 이때, 상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스의 유도성 리액턴스 성분의 크기는 상기 제2 거리에 따라 가변한다.
상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스의 저항 성분의 크기는 상기 제1 거리에 따라 가변한다.
상기 전파 식별 태그 안테나의 공진 주파수는 상기 방사 패치의 면적에 따라 가변한다.
상기 전파 식별 태그 안테나의 공진 주파수는 상기 슬릿의 크기에 따라 가변한다.
상기 유전체는 세라믹 재질이다.
본 발명에 따르면, 전파 식별 태그 안테나는 임피던스 조절이 가능하여 전파 식별 태그 칩과 효율적으로 정합할 수 있다. 그리고 전파 식별 태그는 임피던스 조절이 가능한 전파 식별 태그 안테나를 포함하여, 금속 물질에 부착 가능하고, 소형으로 설계될 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 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.
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. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이 는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 및 전파 식별 태그 안테나에 대하여 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전파 식별 태그를 나타내는 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전파 식별 태그(Radio Frequency IDentification Tag, 이하 "RFID 태그"라고 함)는 전파 식별 태그 칩(Radio Frequency IDentification Tag Chip, 이하 "RFID 태그 칩"이라고 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 식별 정보를 포함하며, 전파 식별 리더(Radio Frequency IDentification Reader, 이하 "RFID 리더"라 함)로부터 수신하는 전자파의 크기 또는 위상을 변조하여 대상물의 고유한 식별 정보를 RFID 리더로 전달한다. 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"라 함)를 포함할 수 있다.
RFID 태그 안테나(100)는 RFID 리더가 송출하는 무선 주파수 신호(Radio Frequency 신호, 이하 "RF 신호"라 함)를 수신하고, RFID 태그 칩(10)이 변조한 전 자파를 산란하여 RFID 리더로 송출한다.
도 1에 도시한 바와 같이, 제1 실시예에 따르면, RFID 태그 안테나(100)는 유전체(110), 방사 패치(120), 슬릿(130), 급전 선로(140) 및 단락판(151)을 포함한다.
유전체(110)는 대상물과 접하는 아랫면(이하, "접지면"이라고도 함)과 아랫면에 평행하는 윗면을 포함하는 다면체의 형상을 갖는다. 이때, 도 1에 도시한 바와 같이, 유전체(110)는 직육면체의 형상을 가질 수 있다.
한편, RFID 태그 안테나(100)의 공진주파수는 유전체(110)의 상대유전율 및 RFID 태그 안테나(100)의 크기에 따라 가변한다. 즉, 유전체(110)의 상대유전율이 높거나 RFID 태그 안테나(100)의 크기가 클수록 RFID 태그 안테나(100)의 공진주파수는 낮아진다. 반면, 유전체(110)의 상대유전율이 낮거나 RFID 태그 안테나(100)의 크기가 작을수록 RFID 태그 안테나(100)의 공진주파수는 높아진다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 상대유전율이 높은 세라믹을 이용하여 유전체(110)를 구성함으로써, 공진주파수를 유지하면서도 소형의 RFID 태그를 구현할 수 있다.
방사 패치(120)는 유전체(110)의 윗면의 적어도 일부에 위치하고, 유전체(110)의 아랫면과 연결되지 않는다. 또한, 도 1에 도시한 바와 같이, 방사 패치(120)는 급전 선로(140)과 소정 거리(d)로 이격되어 위치하며, 급전 선로(140)을 감싸는 형태를 가지므로, 방사 패치(120)는 급전 선로(140)과의 자기적 결합이 용이해진다.
슬릿(130)은 방사 패치(120)의 적어도 일부에 위치하는 다각형 형상의 홈으로써, 방사 패치(120)의 아래에 위치한 유전체(110)의 일부를 노출시킨다. 이와 같이, 슬릿(130)을 방사 패치(120)에 구성하면, 방사 패치(120)에 유기되는 방사전류가 슬릿을 피해서 흐르므로, RFID 태그 안테나(100)의 크기가 커진 것과 같은 효과가 발생된다. 이에 따라 RFID 태그 안테나(100)의 공진주파수는 슬릿의 길이에 따라 가변된다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, RFID 태그 안테나(100)의 설계 시에, 슬릿(130)의 크기를 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 공진 주파수를 제어한다.
급전 선로(140)는 유전체(110)의 윗면의 적어도 일부에 방사 패치(120)과 소정 거리(d)로 이격되어 형성되고, 수평 길이(L)와 수직 길이(W)에 해당하는 루프 형상을 갖는다.
여기서, RFID 태그 안테나(100)의 설계시에 방사 패치(120)와 급전 선로(150) 사이의 거리(d)를 조정하여, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 저항 성분을 제어할 수 있다. 즉, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 저항 성분은 방사 패치(120)와 급전 선로(150) 사이의 거리(d)에 따라 가변한다.
그리고, 도 1에 도시한 바와 같이, 급전 선로(140)는 RFID 태그 칩(10)과 전기적으로 연결되고, 방사 패치(120)와 자기적으로 결합하여 RFID 태그 칩(10)에 전력을 공급한다. 이와 같이 방사 패치(120)과 급전 선로(140)의 자기적 결합(Magnetic Coupling)은 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스 변환기(Impedance Transformer)로 이용된다.
또한, RFID 태그 안테나(100)은 급전 선로(140)와 유전체(110)의 접지면(아랫면)을 단락시키는 단락부를 포함하여, 급전 선로(140)의 길이를 최소화할 수 있다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에 따르면, 단락부는 단락판(151)으로 구성된다.
도 1에 도시한 바와 같이, 단락판(151)은 유전체(110)의 옆면 중 하나의 적어도 일부에 위치하며, 급전 선로(140)의 적어도 일부와 연결된다. 이때, 단락판(151)과 연결되는 급전 선로(140)의 적어도 일부는 RFID 태그 칩(10)과 소정 거리(D)로 이격되어 위치한다. 한편, RFID 태그 안테나(100)의 설계시에 RFID 태그 칩(10)과 단락판(171) 사이의 거리(D)를 조정하여 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 리액턴스 성분을 제어할 수 있다. 즉, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스의 리액턴스 성분은 RFID 태그 칩(10)과 단락판(151) 사이의 거리(D)에 따라 가변한다.
다음, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그를 설명한다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그를 나타내는 도면이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그는, RFID 태그 칩(10)과 RFID 태그 안테나(100)를 포함하고, RFID 태그 안테나(100)는 유전체(110), 방사 패치(120), 슬릿(130), 급전 선로(140) 및 단락홀(152)을 포함한다.
도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)의 단락부는 단락홀(152)로 구성되는 것을 제외하고는 도 1에 도시한 RFID 태그 안테나와 동일하므로, 이하에서 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이때, 단락부는 급전 선로(140)과 유전체(110)의 접지면(아랫면)을 단락시켜서 급전 선 로(140)의 길이를 최소화시킨다.
도 2에 도시한 바와 같이, 단락홀(152)은 급전 선로(140)의 적어도 일부와 접지면을 관통하는 형태를 갖는다. 여기서, 급전 선로(140)의 적어도 일부는 RFID 태그 칩(10)과 소정 거리(D)만큼 이격되어 위치한다.
다음, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그에서 전파 식별 태그 안테나와 전파 식별 태그 칩의 RF 프런트엔드에 대한 등가 회로에 대해 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나와 무선 전파 프런트 엔드에 대한 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 등가회로는 전압원, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스 및 RF 프런트엔드의 임피던스를 포함한다. 여기서, 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 등가회로이다.
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 포함한다.
한편, RFID 태그 안테나(100)로부터 RFID 태그 칩의 RF 프런트엔드로 최대 전력이 전달되기 위해서는, 아래의 수학식 1에 나타낸 바와 같이, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)와 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)를 공액정합하여야 한다.
수학식 1에서, Rc는 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)의 작은 저항 성분을 나타내고, Xc는 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)의 큰 용량성 리액턴스 성분(Xc)을 나타낸다. 수학식 1에 나타낸 바와 같이, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)와 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)를 공액정합하기 위해서는, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 작은 저항 성분(Ra)과 큰 유도성 리액턴스 성분(Inductance, Xa)를 포함하여야 하며, RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)와 동일한 공진 주파수에서 공진하여야 한다.
따라서, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그는, 단락부(171, 172)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리(D)를 조정함으로써, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)가 큰 유도성 리액턴스 성분(Xa)을 포함하도록 설계될 수 있다.
그리고, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그는, 방사 패치(120)와 급전 선로(140) 사이의 거리(d)를 조정함으로써, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)가 작은 저항 성분(Ra)을 포함하도록 설계될 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그는, 방사 패치(120)의 면적 또는 슬릿(130)의 크기를 조정함으로써, RFID 태그 안테나(100)가 RF 프런트엔드의 임피던스(Zc)의 공진 주파수에서 공진하도록 설계될 수 있다.
다음, 단락부(171, 172)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리(D)에 따라, 임피던스(Za)가 가변되는 RFID 태그 안테나(100) 에 대해 설명한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단락부의 위치에 따른 임피던스의 변화를 나타내는 도면이다. 도 4는 단락부가 단락판(151)으로 설계된 제1 실시예에 따른 전파 식별 태그를 이용하여, 단락부(171, 172)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리(D)의 변화에 대응하는 RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)의 변화를 스마트 차트 상에 도시한 것이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 RFID 태그 안테나(100)에서, 단락판(171)과 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리(D)가 2mm로 설계된 경우, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 (5.2+j110)이다. 반면, 단락판(171)과 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리(D)가 0.5mm로 설계된 경우, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 (6.2+j144)이다.
한편, 본 발명의 제2 실시예는 단락부가 단락홀로 설계되는 것을 제외하고는 제1 실시예와 동일하므로, 도 4의 실험예는 제2 실시예에도 적용될 수 있다.
다음, RFID 태그 안테나(100)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 반사 손실을 기준으로 RFID 태그 안테나의 동작 대역폭에 대하여 설명한다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그의 반사 손실을 나타내는 도면이다. 도 5는 RFID 태그 안테나(100)의 부피가 25mmㅧ25mmㅧ3mm이고, RFID 태그 안테나(100)의 유전체(110)가 상대 유전율이 48인 세라믹 재질인 경우에서, RFID 태그안테나의 동작 대역폭을 나타내는 도면이다.
도 5에 도시한 바와 같이, RFID 태그 안테나(100)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 반사 손실의 기준이 3dB인 경우, RFID 태그 안테나(100)의 동작 대역폭은 11.8MHz이다.
이상과 같이, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따르면, RFID 태그 칩에서 변조되는 전자파를 RFID 리더로 전송하는 RFID 태그 안테나는 세라믹 재질의 유전체를 사용하여 소형으로 구현가능하다.
그리고, RFID 태그 안테나(100)의 임피던스(Za)는 단락부(171, 172)와 RFID 태그 칩(10) 사이의 거리, 급전 선로(150)와 방사 패치(130) 사이의 거리 등을 조정함으로써 제어될 수 있다. 또한, RFID 태그 안테나(100)의 공진 주파수는 방사 패치(130)의 면적 또는 슬릿(140)의 면적을 조정함으로써 제어될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 RFID 태그 안테나는 RFID 태그 칩과 효율적으로 정합할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 장치 및 방법을 통해서만 구현이 되는 것은 아니며, 본 발명의 실시예의 구성에 대응하는 기능을 실현하는 프로그램 또는 그 프로그램이 기록된 기록 매체를 통해 구현될 수도 있으며, 이러한 구현은 앞서 설명한 실시예의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야의 전문가라면 쉽게 구현할 수 있는 것이다.
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 본 발명의 제1 실시예에 따른 전파 식별 태그를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전파 식별 태그를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그 안테나와 무선 전파 프런트 엔드에 대한 등가 회로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 단락판의 위치에 따른 임피던스의 변화를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전파 식별 태그의 반사 손실을 나타내는 도면이다.

Claims (16)

  1. 대상물에 부착되어 식별 정보에 대응하는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그에 있어서,
    상기 식별 정보에 따라 전자파를 변조하는 전파 식별 태그 칩 및
    상기 변조되는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그 안테나를 포함하고,
    상기 전파 식별 태그 안테나는,
    상기 대상물과 접하는 제1 면 및 상기 제1 면과 평행하는 제2 면을 포함하는 다면체 형상으로 형성되는 유전체;
    상기 제2 면의 적어도 일부에 형성되어 상기 전자파를 방사하는 방사 패치,
    상기 방사 패치의 적어도 일부에 상기 유전체가 노출되도록 형성되는 적어도 하나의 슬릿,
    상기 방사 패치가 형성되지 않은 상기 제2 면의 적어도 일부에 상기 전파 식별 태그 칩과 연결되도록 형성되어 있는 급전 선로, 그리고
    상기 급전 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 급전 선로와 상기 방사 패치의 자기적 결합을 제어하는 단락부를 포함하며,
    상기 단락부와 연결되는 상기 급전 선로의 적어도 일부는 상기 전파 식별 태그 칩과 소정 거리로 이격되어 위치하는 전파 식별 태그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 급전 선로는,
    상기 방사 패치와 자기적 결합을 통해 상기 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급하는 전파 식별 태그.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스는 상기 전파 식별 태그 칩의 임피던스와 공액 정합하는 전파 식별 태그.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 단락부는,
    상기 제1 면과 상기 제2 면을 연결하는 상기 유전체의 제3 면의 적어도 일부에 상기 급전 선로의 적어도 일부와 접하도록 형성되는 단락판으로 형성되는 전파 식별 태그.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 단락부는,
    상기 급전 선로의 적어도 일부와 상기 제1 면을 통과하는 단락홀로 형성되는 전파 식별 태그.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유전체는 세라믹 재질인 전파 식별 태그.
  8. 대상물에 부착되어 전파 식별 태그 칩을 통해 변조되는 전자파를 송신하는 전파 식별 태그 안테나에 있어서,
    상기 대상물과 접하는 제1 면과 상기 제1 면과 평행한 제2 면 및 상기 제1 면과 제2 면을 연결하는 제3 면을 포함하는 다면체 형상으로 형성되는 유전체;
    상기 제2 면의 적어도 일부에 형성되어 상기 변조되는 전자파를 방사하는 방사 패치;
    상기 방사 패치의 적어도 일부에 상기 유전체가 노출되도록 형성되는 슬릿 및
    상기 방사 패치가 형성되지 않은 상기 제2 면의 적어도 일부에 상기 방사 패치와 제1 거리로 이격되어 상기 전파 식별 태그 칩과 연결되도록 형성되어 있는 급전 선로, 그리고
    상기 급전 선로와 상기 제1 면을 연결하여 상기 급전 선로와 상기 방사 패치의 자기적 결합을 제어하는 단락부를 포함하며,
    상기 단락부와 연결되는 상기 급전 선로의 적어도 일부는 상기 전파 식별 태그 칩과 제2 거리로 이격되어 위치하는 전파 식별 태그 안테나.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스는 상기 전파 식별 태그 칩의 임피던스에 공액 정합하는 전파 식별 태그 안테나.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 급전 선로는,
    상기 방사 패치와 자기적 결합을 통해 상기 전파 식별 태그 칩에 전력을 공급하는 전파 식별 태그 안테나.
  11. 삭제
  12. 제8항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스의 유도성 리액턴스 성분의 크기는 상기 제2 거리에 따라 가변하는 전파 식별 태그 안테나.
  13. 제9항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 임피던스의 저항 성분의 크기는 상기 제1 거리에 따라 가변하는 전파 식별 태그 안테나.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 공진 주파수는 상기 방사 패치의 면적에 따라 가변하는 전파 식별 태그 안테나.
  15. 제9항에 있어서,
    상기 전파 식별 태그 안테나의 공진 주파수는 상기 슬릿의 크기에 따라 가변하는 전파 식별 태그 안테나.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 유전체는 세라믹 재질인 전파 식별 태그 안테나.
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