KR101063944B1 - A UHF RFID metal tag for long reading range using a cavity structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 UHF RFID 금속태그에 관한 것으로서, 내부가 중공부를 이루는 통체(10)와 상기 통체(10)의 상부면에 형성된 유전체막(20)과 상기 유전체막(20)의 가장자리로부터 떨어져 중앙부에 형성되는 금속막(30)으로 이루어지는 태그 안테나와, 상기 금속막(30)이 루프 형태로 패터닝된 패터닝부(40)와, 상기 패터닝부(40)의 일단부에 실장되는 UHF RFID 칩(50)으로 이루어지는 금속태그 구조체(A)와; 상기 금속태그 구조체(A)가 내장되는 태그 케이싱(B)으로 구성되어 캐버티 구조를 태그에 채용함으로써 안테나의 이득이 높아지게 되어 장거리에서도 인식이 가능하므로 리더시스템에서 많은 리더를 필요로 하지 않아 시스템의 설치 및 유지 비용 뿐만 아니라 물류비용을 절감할 수 있고, 장거리에서도 인식이 가능하여 금속장비 및 기자재 관리에 신뢰성을 높일 수 있으며, 금속자재 관리 및 위치추적이 실시간으로 가능하여 관리비용을 절감할 수 있는 각별한 장점이 있는 유용한 발명이다.The present invention relates to a UHF RFID metal tag for long-range recognition using a cavity structure, wherein the dielectric body 20 and the dielectric film 20 formed on the upper surface of the cylindrical body 10 having a hollow portion inside the cylinder 10 are formed. A tag antenna formed of a metal film 30 formed at a central portion away from an edge of the c), a patterning part 40 in which the metal film 30 is patterned in a loop shape, and mounted at one end of the patterning part 40. A metal tag structure (A) made of a UHF RFID chip 50; Since the metal tag structure (A) is composed of a tag casing (B) embedded therein employs a cavity structure in the tag to increase the gain of the antenna can be recognized at a long distance, so the reader system does not require many readers It can reduce not only installation and maintenance costs, but also logistics costs, and can be recognized from a long distance, thereby improving reliability in managing metal equipment and equipment, and reducing management costs by managing metal materials and location tracking in real time. It is a useful invention with particular advantages.

캐버티 구조, 금속태그, RFID, 리더기, 물류관리. Cavity Structure, Metal Tag, RFID, Reader, Logistics Management.

Description

캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 UHF RFID 금속태그{A UHF RFID metal tag for long reading range using a cavity structure}AHH RFID metal tag for long reading range using a cavity structure

본 발명은 금속태그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 캐버티 구조를 태그에 채용하여 안테나의 이득을 높임으로써 장거리에서도 인식이 가능한 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 UHF RFID 금속태그에 관한 것이다. The present invention relates to a metal tag, and more particularly, a UHF RFID for long-range recognition using a cavity structure that can be recognized even at a long distance by employing a cavity structure in a tag to increase the gain of the antenna. It relates to a metal tag.

유비쿼터스(Ubiquitous)란 사용자가 네트워크나 컴퓨터를 의식하지 않고 장소에 관계없이 자유롭게 네트워크에 접속할수 있는 정보통신 환경을 의미한다. 유비쿼터스를 위해, RFID(Radio Frequency Identification) 시스템이 월드 와이드 웹과같은 광범위한 네트워크에 운영되고 있다. RFID는 물리적인 물체를 인식하여 그 물체에 대한 정보를 알아내는 것을 목표로 하는 기술이다. 각각의 물체에 할당되는 인식 코드는 태그 코드라고 불리우는데 RFID 태그 내에 인코딩된다. 이러한 코드는 물체에 대한 정보 서비스를 사용하는 기초가 된다.Ubiquitous refers to an information and communication environment in which a user can freely access a network regardless of a location without being aware of a network or a computer. For ubiquitous, Radio Frequency Identification (RFID) systems operate on a wide range of networks, such as the World Wide Web. RFID is a technology that aims to recognize a physical object and find out information about the object. The identification code assigned to each object is called a tag code and is encoded in an RFID tag. These codes are the basis for using information services for objects.

일반적으로, RFID는 바코드와 같은 자동데이터 수집(Automatic Data Collection)의 하나이다. 외부로부터 신호를 받아 자동적으로 신호를 되돌려 보내는 송수신 장치인 트랜스폰더(Transponder)와 이 신호를 보내거나 읽어내는 리 더(Reader/Controller)로 구성된다.In general, RFID is one of Automatic Data Collection such as bar code. It consists of a transponder, a transceiver that receives signals from the outside and automatically returns signals, and a reader / controller that sends or reads these signals.

일반 바코드 시스템과 비교하면 트랜스폰더는 바코드(barcode)로, 리더는 스캐너의 역할을 하는 것으로, 바코드 스캐너가 바코드 라벨을 스캐닝해서 읽어 오듯이 RF리더(reader)는 트랜스폰더의 자료를 무선 전파를 이용하여 읽어들이는 것이다.Compared to a general barcode system, the transponder is a barcode and the reader acts as a scanner. As a barcode scanner scans and reads a barcode label, an RF reader uses radio waves to transmit data. To read.

바코드는 라벨이 찢어지거나 오염될 수 있어 사용에 제한을 받지만 트랜스폰더는 마이크로칩 형태로 반영구적이며 주위환경에 독립적이다. 먼지가 끼거나 비에 젖으면 바코드의 인식률은 급속히 떨어지지만 RFID는 주위 환경에 방해를 덜 받는다.Barcodes are restricted from use because they can tear or contaminate labels, but transponders are semi-permanent in microchip form and are independent of the environment. Dirt or rain can quickly reduce the recognition rate of barcodes, but RFID is less intrusive to the environment.

무선주파수(RF)를 이용하기 때문에 트랜스 폰더와 리더는 비접촉식으로 반응하며 데이터 리딩 속도가 빠르다. 또 바코드에 비해 많은 양의 정보를 송수신 할 수 있다.Because of the use of radio frequency (RF), transponders and readers react in a non-contact manner, resulting in fast data reading. In addition, it can transmit and receive a large amount of information compared to bar codes.

교통카드에의 적용으로 많은 사람들이 사용하고 있으며, 출입관리를 위한 시스템에 적용되어 회사직원이나 주민, 방문객들을 위한 출입통제 시스템에 널리 사용되고 있다. 또한, 효율적인 물류관리, 재고관리 및 도난방지분야에 적용되어 상당한 생산성 향상과 비용절감 효과를 거두고 있으며, 전사적자원관리(ERP) 시스템과 연계하여 구매,물류,판매를 실시간으로 파악할 수 있는 장점이 있다.It is used by many people because of its application to transportation cards, and is widely used in access control systems for company employees, residents, and visitors as it is applied to access control systems. In addition, it is applied to efficient logistics management, inventory management, and anti-theft field, which has significant productivity improvement and cost reduction effect, and has the advantage of identifying purchase, logistics, and sales in real time in connection with enterprise resource planning (ERP) system. .

현재 이용되고 있는 RFID 태그의 외관은 대부분 플라스틱(Plastic)재질의 카드로 전,후면에 옵셋이나 실크로 인쇄를 할 수 밖에 없는데, 플라스틱 카드 타입의 모양은 의류,패션 및 물류 유통상품에 적용하기에 적합하지 않다. 왜냐하면, 상품 에 매달기에 적합하지 않은 형태이며, RFID 태그(RFID Tag)의 가격이 고가이므로 유행의 사이클이 짧은 브랜드 상품의 이미지를 인쇄하게 되면 다른 브랜드의 상품에 활용하기 어렵고 매번 발주량에 맞추어 인쇄를 해야하는 번거로운 문제점이 존재하는 것이다.Most of the appearance of the RFID tag currently used is plastic card, which can only be printed with offset or silk on the front and back. The plastic card type can be applied to clothing, fashion and logistics distribution products. Inappropriate. Because it is not suitable for hanging on products, and the price of RFID tags is high, printing images of brand products with short cycles is difficult to use for other brands of products. There are cumbersome problems to do.

도 1 은 일반적인 RFID 네트워크 개념도로서, 임의의 대상물에 부착되는 RFID 태그(1)와, RFID 태그를 판독하기 위한 리더기(2)와, 리더기(2)를 통해 판독된 사용자 정보를 서버(4)로 제공하기 위한 네트워크망(3)과, 네트워크망(3)을 통해 수신된 RFID 태그(1)의 사용자 정보를 수신하여 기 저장된 정보와 검색 및 비교하기 위한 서버(4)로 구성된다. 상기 리더기(2)는 당연히 리더 안테나(미도시)를 포함하는 개념이다.1 is a conceptual diagram of a general RFID network, in which an RFID tag 1 attached to an object, a reader 2 for reading an RFID tag, and user information read through the reader 2 are sent to the server 4. It comprises a network (3) for providing, and a server (4) for receiving user information of the RFID tag (1) received through the network (3), searching and comparing with previously stored information. The reader 2 is naturally a concept including a reader antenna (not shown).

도 2 는 종래 RFID 태그 구조를 나타내는 도면으로서, 일반적인 RFID 태그(1)는 대상물의 정보(데이터)를 저장하기 위한 칩(5)과, 상기 칩(5)에 연결되어 리더기와의 데이터의 송수신을 위해 전자파를 공간으로 전송하거나 공간으로부터 수신하기 위한 안테나(6)를 구비한다. 이러한 RFID 태그는 125/134Hz, 13.56MHz, 433MHz, 900MHz 등과 같이 사용 주파수 대역이 다양하고, 리더기와의 인식 거리가 안테나 형태에 따라 차이가 생길 수 있다.2 is a diagram illustrating a conventional RFID tag structure, in which a general RFID tag 1 is a chip 5 for storing information (data) of an object, and is connected to the chip 5 to transmit and receive data to and from a reader. And an antenna 6 for transmitting electromagnetic waves to or from the space. The RFID tag has various use frequency bands such as 125/134 Hz, 13.56 MHz, 433 MHz, 900 MHz, and the like, and the recognition distance from the reader may vary depending on the antenna type.

예컨대, 사용 주파수 대역이 13.56MHz인 RFID 태그의 경우는 리더기와의 인식 거리를 크게 10 cm 이하의 단거리, 30~40 cm 정도의 중거리, 40 cm 이상의 장거리로 구분할 수 있다. 그런데, 이와 같이 사용 주파수 대역이 13.56MHz인 RFID 태그의 경우는 기본적으로 리더기와의 인식 거리가 굉장히 짧기 때문에 극히 한정된 분야에만 적용할 수 있다는 문제점이 있었다.For example, in the case of an RFID tag having a 13.56 MHz frequency band, a recognition distance with a reader can be largely divided into a short distance of 10 cm or less, a medium distance of about 30-40 cm, and a long distance of 40 cm or more. However, the RFID tag having a 13.56 MHz frequency band has a problem in that it can be applied only to a very limited field because the recognition distance from the reader is very short.

또한 장거리용 금속태그로서 433MHz에 사용되는 능동형 금속태그도 개발되어 사용되고 있다. 그러나 이러한 능동형 금속태그는 인식거리가 100m 이상이지만 태그의 가격이 일반 수동태그에 비해 고가일 뿐만 아니라 자체 전원이 사용되어야만 하므로 건전지의 수명의 한계로 인해 건전지나 태그를 주기적으로 교체해야 하기 때문에 물류 관리비용이 많이 드는 단점이 있다. In addition, an active metal tag used at 433MHz as a long-range metal tag has been developed and used. However, the active metal tag has a recognition distance of 100m or more, but the price of the tag is not only expensive than the general passive tag, but also requires the use of its own power source. There is a costly disadvantage.

따라서, 본 발명은 상기한 종래 태그에서 야기되는 여러 가지 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 본 발명의 목적은 캐버티 구조를 태그에 채용하여 안테나의 이득을 높임으로써 장거리에서도 인식이 가능하여 리더시스템에서 많은 리더를 필요로 하지 않게되므로 시스템의 설치 및 유지 비용 뿐만 아니라 물류비용을 절감할 수 있는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그에 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve various problems caused by the above-described conventional tag, and an object of the present invention is to recognize the tag at a long distance by increasing the gain of the antenna by employing a cavity structure in the tag. Since it does not require many readers, it is provided to metal tag for long distance recognition using cavity structure that can reduce not only system installation and maintenance cost but also logistics cost.

본 발명의 다른 목적은 캐버티 구조를 태그에 채용하여 안테나의 이득을 높임으로써 장거리에서도 인식이 가능하여 금속장비 및 기자재 관리에 신뢰성을 높일 수 있는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a metal tag for long-range recognition using a cavity structure that can be recognized at a long distance by increasing the gain of the antenna by employing a cavity structure in the tag to increase the reliability in the management of metal equipment and equipment. have.

본 발명의 또 다른 목적은 캐버티 구조를 태그에 채용하여 안테나의 이득을 높임으로써 장거리에서도 인식이 가능하여 금속자재 관리 및 위치추적이 실시간으로 가능하며, 관리비용을 절감할 수 있는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금 속태그를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to employ a cavity structure in the tag to increase the gain of the antenna can be recognized from a long distance, and to manage the metal material and location tracking in real time, and to reduce the cost of the cavity structure To provide a long-term recognition metal tag used.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그는 내부가 중공부를 이루는 통체(10)와 상기 통체(10)의 상부면에 형성된 유전체막(20)과 상기 유전체막(20)의 가장자리로부터 떨어져 중앙부에 형성되는 금속막(30)으로 이루어지는 태그 안테나와, 상기 금속막(30)이 루프 형태로 패터닝된 패터닝부(40)와, 상기 패터닝부(40)의 일단부에 실장되는 칩(50)으로 이루어지는 금속태그 구조체(A)와; 상기 금속태그 구조체(A)가 내장되는 태그 케이싱(B)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Long-range recognition metal tag using the cavity structure of the present invention for achieving the above object is a dielectric body 20 and the dielectric film formed on the upper surface of the cylindrical body 10 and the cylindrical body 10 forming a hollow portion ( A tag antenna formed of a metal film 30 formed at a central portion away from an edge of 20, a patterned portion 40 in which the metal film 30 is patterned in a loop shape, and at one end of the patterned portion 40. A metal tag structure A comprising a chip 50 to be mounted; The metal tag structure (A) is characterized in that it is composed of a tag casing (B) embedded therein.

본 발명은 캐버티 구조를 태그에 채용하여 안테나의 이득을 높임으로써 장거리에서도 인식이 가능하여 리더시스템에서 많은 리더를 필요로 하지 않게되므로 시스템의 설치 및 유지 비용 뿐만 아니라 물류비용을 절감할 수 있고, 장거리에서도 인식이 가능하여 금속장비 및 기자재 관리에 신뢰성을 높일 수 있으며, 금속자재 관리와 위치추적이 실시간으로 가능하여 관리비용을 절감할 수 있는 각별한 장점이 있다.The present invention can be recognized at a long distance by increasing the gain of the antenna by employing a cavity structure in the tag, so that many readers are not required in the reader system, thereby reducing the installation and maintenance costs as well as the logistics cost. It can be recognized at a long distance, so it can increase reliability in the management of metal equipment and equipment, and there is a special advantage to reduce the management cost by enabling the management of metal materials and location tracking in real time.

이하, 첨부된 도면 및 바람직한 실시예로서 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the metal tag for long-range recognition using the cavity structure of the present invention will be described in detail with the accompanying drawings and preferred embodiments.

도 3은 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 사 시도,3 is a trial of a long distance recognition metal tag structure using the present invention cavity structure,

도 4는 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 평면도,4 is a plan view of a metal tag structure for long distance recognition using the cavity structure of the present invention;

도 5는 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 평면도,5 is a plan view of a metal tag structure for long distance recognition using the cavity structure of the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 태그 케이싱의 사시도, 도 7은 본 발명에 따른 태그 케이싱에 금속태그 구조체가 내장되는 상태는 나타낸 도면,6 is a perspective view of a tag casing according to the present invention, Figure 7 is a view showing a state in which the metal tag structure is built in the tag casing according to the present invention,

도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체의 반사계수를 나타낸 그래프,8 is a graph showing a reflection coefficient of a metal tag structure according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 임피던스를 나타냄 그래프,9A and 9B are graphs showing measured impedances with and without a metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention on a metal;

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,10A and 10B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when there is no metal plate on the lower surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,11A and 11B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when the metal plate is located on the lower surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 12는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체의 반사계수를 나타낸 그래프,12 is a graph showing a reflection coefficient of a metal tag structure according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 임피던스를 나타냄 그래프,13A and 13B are graphs showing measured impedances with and without a metal tag structure A according to Experimental Example 2 of the present invention on a metal;

도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면 에 금속판이 없는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,14A and 14B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when there is no metal plate on the bottom surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,15A and 15B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when the metal plate is located on the bottom surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 16a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작한 금속태그 구조체(A)의 사진,16A is a photograph of a metal tag structure A prepared according to Example 1 of the present invention;

도 16b는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작한 금속태그 구조체(A)의 케이싱된 상태의 사진,Figure 16b is a photograph of the casing state of the metal tag structure (A) produced according to Example 1 of the present invention,

도 17a는 본 발명의 실시예 2에 따라 제작한 금속태그 구조체(A)의 사진,17A is a photograph of a metal tag structure A prepared according to Example 2 of the present invention;

도 17b는 본 발명의 실시예 2에 따라 제작한 금속태그 구조체(A)의 케이싱된 상태의 사진,Figure 17b is a photograph of the casing state of the metal tag structure (A) produced in accordance with Example 2 of the present invention,

도 18a는 금속이 없는 자유공간에서 본발명의 실시예 1, 2와 Alien사의 Squiggle2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프,18A is a graph showing measured recognition distances of Squiggle2 tags of Examples 1 and 2 of the present invention in a free space without metal;

도 18b는 금속태그의 하면에 금속을 부착한 상태에서 본발명의 실시예 1, 2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프,18B is a graph illustrating measured recognition distances of Embodiments 1 and 2 tags of the present invention with metal attached to a lower surface of a metal tag;

도 19는 본 발명에 따른 금속태그의 감도측정 결과를 나타낸 그래프이다.19 is a graph showing the results of sensitivity measurement of the metal tag according to the present invention.

본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그는 내부가 중공부를 이루는 통체(10)와 상기 통체(10)의 상부면에 형성된 유전체막(20)과 상기 유전체막(20)의 가장자리로부터 떨어져 중앙부에 형성되는 금속막(30)으로 이루어지는 태그 안테나와, 상기 금속막(30)이 루프 형태로 패터닝된 패터닝부(40)와, 상기 패터닝부(40)의 일단부에 실장되는 칩(50)으로 이루어지는 금속태그 구조체(A)와; 상기 금속태그 구조체(A)가 내장되는 태그 케이싱(B)으로 구성되어 있다.The metal tag for long-range recognition using the cavity structure of the present invention has a central portion spaced apart from an edge of the dielectric layer 20 and the dielectric layer 20 formed on the upper surface of the cylindrical body 10 having a hollow portion inside. A tag antenna formed of a metal film 30 formed on the metal film 30, a patterning part 40 having the metal film 30 patterned in a loop shape, and a chip 50 mounted at one end of the patterning part 40. A metal tag structure (A) formed; It consists of the tag casing B in which the said metal tag structure A is built.

상기 통체(10)는 상부면에 유전체막(20)이 형성되고 내부가 중공부를 이루는 금속이고, 상기 유전체막(20) 상에 인쇄나 실크스크린 또는 에칭방법중 어느 하나의 방법으로 금속막(30)이 형성되어 통체(10)와 유전체막(20) 및 금속막(30)이 태그 안테나를 이루고 있다.The cylinder 10 is a metal having a dielectric film 20 formed on an upper surface thereof and forming a hollow portion therein, and the metal film 30 is formed on the dielectric film 20 by any one of printing, silk screen, and etching methods. ), A cylindrical body 10, a dielectric film 20, and a metal film 30 form a tag antenna.

상기 패터닝부(40)는 상기 금속막(30)이 제거되어 유전체막(20)이 "T"자형 폐루프 형태로 패터닝된 부분으로 일단부에 다이본딩방식이나 스트랩방식으로 칩(50)이 실장되어 있다.The patterning part 40 is a portion in which the metal film 30 is removed and the dielectric film 20 is patterned in the form of a "T" shaped closed loop. At one end, the chip 50 is mounted in a die bonding method or a strap method. It is.

그리고 상기 태그 케이싱(B)은 ABS나 폴리에스테르(PE), 폴리카보네이트(PC)중 어느 하나 또는 적어도 2 이상의 혼합물로 성형된 것이거나 전기가 통하지 않는 모든 플라스틱 재질 또는 회로를 보호할 수 있는 비도체 재질로 이루어지는 것으로서, 상기 금속태그 구조체(A)를 내장할 수 있도록 일측부에 개구부를 갖는 몸체(61)와 개구부측 양측단이 수평으로 연장되어 몸체(61)와 일체를 이루는 체결부(62) 및; 상기 체결부(62)의 중앙부에 관통 형성된 체결공(63)으로 구성되어 있다.The tag casing (B) is formed of ABS, polyester (PE), or polycarbonate (PC), or a mixture of at least two or more, or a non-conductive material that can protect all non-conductive plastic materials or circuits. It is made of a material, the body 61 having an opening in one side and the opening side both ends extending horizontally so as to embed the metal tag structure (A), the fastening portion 62 integrally with the body 61 And; Consists of a fastening hole 63 formed through the central portion of the fastening portion 62.

실험예Experimental Example

본 발명의 일실시예로서 아래와 같이 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그를 설계하고 시뮬레이션을 통해 금속태그의 반사계수와 이득을 측정하였다.As an embodiment of the present invention, a metal tag for long-range recognition using a cavity structure was designed as follows and the reflection coefficient and gain of the metal tag were measured through simulation.

여기서 시뮬레이션 툴은 CST Microstudio 2008을 사용하여 설계 하엿으며, 칩 임피던스는 Alien Higgs strap의 임피던스를 이용하여 설계 하였고, 금속태그의 중심주파수는 910MHz 이다.The simulation tool is designed using CST Microstudio 2008. The chip impedance is designed using the impedance of Alien Higgs strap, and the center frequency of the metal tag is 910MHz.

금속태그 구조체(A)의 패턴이 있는 유전체막(20)으로 유전율(ε)이 4.6 FR4를 사용하고, 캐버티의 높이를 고정시키기 위해 통체(10)로 유전율(ε)이 1.01인 스티로폼을 사용했다.Dielectric constant (ε) of 4.6 FR4 is used as the dielectric film 20 having the pattern of the metal tag structure (A), and styrofoam having a dielectric constant (ε) of 1.01 is used as the cylinder 10 to fix the height of the cavity. did.

유전체막(20)의 두께를 2mm 로 고정한 상태에서 통체(10)의 높이를 조절하였다.The height of the cylindrical body 10 was adjusted in the state which fixed the thickness of the dielectric film 20 at 2 mm.

캐버티 즉, 통체(10) 내부의 중공부 높이를 0.25λ(82mm)에서 설계를 시작하여 임피던스 매칭을 하고, 캐버티의 높이를 낮춰서 금속태그 구조체(A)의 전체 높이를 줄이는 작업을 실시하여 효율이 좋은 2가지 금속태그를 설계하였다.Starting the design of the cavity, that is, the hollow part inside the cylinder 10 at 0.25λ (82 mm), perform impedance matching, and reduce the overall height of the metal tag structure A by lowering the cavity height. Two efficient metal tags were designed.

제작된 금속태그의 하나는 높이가 0.003λ(10mm)인 금속태그(실험예 1)이고, 다른 하나는 높이가 0.091λ(30mm)인 금속태그(실험예 2)이다.One of the produced metal tags is a metal tag (Experimental Example 1) having a height of 0.003λ (10 mm), and the other is a metal tag (Experimental Example 2) having a height of 0.091λ (30 mm).

실험예Experimental Example 1 One

실험예 1의 경우 상기 실험예에서 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 반사계수를 비교하여 도 8에, 측정된 임피던스를 비교하여 도 9a 및 도 9b에 각각 나타냈다.In Experimental Example 1, the measured reflection coefficients of the metal tag structure A on the metal and the absence of the metal tag structure A were compared in FIG. 8, and the measured impedances were shown in FIGS. 9A and 9B, respectively. .

도 8에 나타낸 바와 같이 중심주파수는 904MHz 에서 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우 반사계수는 -13.2dB, 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있지 않은 자유공간에서 반사계수는 -10dB로 나타나 태그 안테나의 성능은 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우가 더 우수함을 알 수 있었다.As shown in FIG. 8, when the metal tag structure A is on the metal at 904 MHz, the reflection coefficient is -13.2 dB, and the reflection coefficient is -10 dB in free space where the metal tag structure A is not on the metal. It can be seen that the performance of the tag antenna is better when the metal tag structure (A) is on the metal.

또한 임피던스는 도 9a 및 도 9b에 각각 나타낸 바와 같이 나타나 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있지 않은 자유공간에서 23.16 + j132Ω으로 계산한 전력 전송계수는 0.9, 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우 18.76 + j132.99Ω으로 계산한 전력 전송계수는 0.95로 나타나 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우가 더 매칭이 잘되는 것을 알 수 있었다.9A and 9B, respectively, the impedance is calculated as 23.16 + j132Ω in free space where the metal tag structure A is not on the metal, and the power transmission coefficient is 0.9, and the metal tag structure A is on the metal phase. The power transfer coefficient calculated as 18.76 + j132.99Ω is 0.95, and it can be seen that the metal tag structure (A) is better matched with the metal.

여기서 상기 수식은 다음의 전력 전송계수 계산식으로부터 구해지는 것이다.The above equation is obtained from the following power transmission coefficient calculation formula.

τ: 전력전송계수(0≤τ≤1)τ: power transfer coefficient (0≤τ≤1)

Za : 태그안테나 임피던스(Za = Ra + jXa)Za: Tag antenna impedance (Za = Ra + jXa)

Zc : 칩임피던스(Zc = Rc + jXc) Zc: chip impedance (Zc = Rc + jXc)

그리고 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 경우와 있는 경우의 측정된 태그 안테나 이득을 비교하여 도 10a, 도 10b 및 도 11a, 도 11b에 각각 나타냈다.10A, 10B, 11A, and 11B are compared with the measured tag antenna gains in the case where there is no metal plate on the lower surface of the metal tag structure A. FIG.

도 10a와 도 10b는 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 경우의 태그 안테나 이득이고, 도 11a와 도 11b는 금속태그 구조체(A)의 뒷면에 금속판이 있는 경우의 태그 안테나 이득이다.10A and 10B are tag antenna gains when there is no metal plate on the bottom surface of the metal tag structure A, and FIGS. 11A and 11B are tag antenna gains when there is a metal plate on the back surface of the metal tag structure A. FIG.

도 10a와 도 10b에 나타낸 바와 같이 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 자유공간에서 태그 안테나 이득은 4.452dB로 방사효율은 67%, 반 전력 빔폭은 132.4°를 나타냈다. 한편 도 11a와 도 11b에 나타낸 바와 같이 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우 태그 안테나 이득은 5.311dB로 나타나 금속판이 없을 때 보다 태그 안테나 이득이 0.859dB 더 높게 나타났으며, 방사효율은 60.5%로 나타나 금속판이 없을 때 보다 7% 낮게 나타났고, 반 전력 빔폭은 99.5°로 나타나 금속판이 없을 때 보다 32.9°좁게 나타났다. 따라서 빔 폭이 좁은 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우의 태그 안테나 이득이 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.As shown in FIGS. 10A and 10B, the tag antenna gain was 4.452 dB, the radiation efficiency was 67%, and the half power beamwidth was 132.4 ° in the free space without the metal plate on the lower surface of the metal tag structure A. FIG. On the other hand, as shown in FIGS. 11A and 11B, when a metal plate is present on the bottom surface of the metal tag structure A, the tag antenna gain is 5.311 dB, and the tag antenna gain is 0.859 dB higher than that without the metal plate. Was 60.5%, 7% lower than without the plate, and the half-power beamwidth was 99.5 °, 32.9 ° narrower than without the plate. Therefore, it can be seen that the tag antenna gain is higher when the metal plate is present on the lower surface of the metal tag structure A having a narrow beam width.

그리고 Friis 전송 방정식을 이용하여 인식거리를 계산하면, 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 자유공간에서 13.24m, 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 상태에서 인식거리는 15.05m로 나왔다. 이와 같이 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 상태에서 인식거리는 금속판이 없는 자유공간 보다 약 2m 더 나오는 것을 알 수 있었다.When the recognition distance is calculated using the Friis transfer equation, the recognition distance is 13.24 m in free space without a metal plate on the lower surface of the metal tag structure A, and 15.05 m with a metal plate on the lower surface of the metal tag structure A. Came out. As described above, in the state where the metal plate is located on the lower surface of the metal tag structure A, the recognition distance was found to be about 2m more than the free space without the metal plate.

실험예 2Experimental Example 2

실험예 2의 경우 상기 실험예에서 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 반사계수를 비교하여 도 12에, 측정된 임피던스를 비교하여 도 13a 및 도 13b에 각각 나타냈다.In Experimental Example 2, the measured reflection coefficients of the metal tag structure A and the metal tag structures A and 3 in the above Experimental Example were compared, and the measured impedances were shown in FIGS. 13A and 13B, respectively. .

도 12에 나타낸 바와 같이 중심주파수는 918MHz 에서 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우 반사계수는 -8.53dB, 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있지 않은 자유공간에서 반사계수는 -8.17dB로 나타나 반사계수에서 크게 차이가 없어 태그 안테나의 성능은 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우나 없는 경우 차이가 없음을 알 수 있었다.As shown in FIG. 12, when the metal tag structure A is on the metal at 918 MHz, the reflection coefficient is -8.53 dB, and the reflection coefficient is -8.17 in the free space in which the metal tag structure A is not on the metal. In dB, there was no significant difference in the reflection coefficient, so the performance of the tag antenna was not different between the metal tag structure A and the metal.

또한 임피던스는 도 13a 및 도 13b에 각각 나타낸 바와 같이 나타나 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있지 않은 자유공간에서 26.3 + j128.96Ω으로 계산한 전력 전송계수는 0.85, 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우 25.16 + j128.59Ω으로 계산한 전력 전송계수는 0.86으로 나타나 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우가 더 매칭이 잘되는 것을 알 수 있었다.In addition, the impedance is shown as shown in Figs. 13A and 13B, respectively, and the power transfer coefficient calculated as 26.3 + j128.96Ω in free space where the metal tag structure A is not on the metal is 0.85, and the metal tag structure A is The power transfer coefficient calculated as 25.16 + j128.59Ω for the metal phase is 0.86, which shows that the metal tag structure A is better matched with the metal phase.

그리고 금속태그 구조체(A)의 하에 금속판이 없는 경우와 있는 경우의 측정된 태그 안테나 이득을 비교하여 도 14a, 도 14b 및 도 15a, 도 15b에 각각 나타냈다.In addition, the measured tag antenna gains in the case where there is no metal plate and under the metal tag structure A are compared and shown in FIGS. 14A, 14B, 15A, and 15B, respectively.

도 14a와 도 14b는 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 경우의 태그 안테나 이득이고, 도 15a와 도 15b는 금속태그 구조체(A)의 하에 금속판이 있는 경우의 태그 안테나 이득이다.14A and 14B are tag antenna gains when there is no metal plate on the lower surface of the metal tag structure A, and FIGS. 15A and 15B are tag antenna gains when there is a metal plate under the metal tag structure A. FIG.

도 14a와 도 14b에 나타낸 바와 같이 금속태그 구조체(A)의 하에 금속판이 없는 자유공간에서 태그 안테나 이득은 5.45dB로 방사효율은 83%, 반 전력 빔폭은 128°를 나타냈다. 한편 도 15a와 도 15b에 나타낸 바와 같이 금속태그 구조체(A)의 하에 금속판이 있는 경우 태그 안테나(40) 이득은 5.932로 나타나 금속판이 없을 때 보다 태그 안테나 이득이 0.5dB 더 높게 나타났으며, 방사효율은 80%로 나타나 금속판이 없을 때 보다 3% 낮게 나타났고, 반 전력 빔폭은 108.2°로 나타나 금속판이 없을 때 보다 19.8°좁게 나타났다. 따라서 빔 폭이 좁은 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우의 태그 안테나 이득이 더 높게 나타나는 것을 알 수 있었다.As shown in FIGS. 14A and 14B, the tag antenna gain was 5.45 dB, the radiation efficiency was 83%, and the half power beamwidth was 128 ° in the free space without the metal plate under the metal tag structure A. FIG. Meanwhile, as shown in FIGS. 15A and 15B, when the metal plate is under the metal tag structure A, the gain of the tag antenna 40 is 5.932, indicating that the tag antenna gain is 0.5 dB higher than that without the metal plate. The efficiency was 80%, 3% lower than without the plate, and the half-power beamwidth was 108.2 °, which was 19.8 ° narrower than without the plate. Therefore, it can be seen that the tag antenna gain is higher when the metal plate is present on the lower surface of the metal tag structure A having a narrow beam width.

그리고 Friis 전송 방정식을 이용하여 인식거리를 계산하면, 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 자유공간과 금속판이 있는 상태에서 인식거리는 둘 다 약 15m로 나와 크게 차이가 없는 것을 알 수 있었다.When the recognition distance was calculated using the Friis transfer equation, the recognition distance was about 15 m in the free space without the metal plate and the metal plate on the lower surface of the metal tag structure (A).

다음에는 상기한 실험예를 통해서 얻은 결과 들을 고려하여 아래의 실시예와 같이 실제로 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그를 제작하고, 제작한 금속태그의 인식거리 및 감도를 측정하였다.Next, in consideration of the results obtained through the above experimental example, a metal tag for long-range recognition using a cavity structure was actually manufactured as in the following example, and the recognition distance and sensitivity of the manufactured metal tag were measured.

캐버티 구조를 형성하기 위해 통체(10)의 내부가 중공부를 이루도록 스티로폼으로 제작하고, 통체(10)와 유전체막(20)의 외부를 구리테이프로 씌웠다.In order to form a cavity structure, the inside of the cylinder 10 was made of styrofoam so as to form a hollow portion, and the outside of the cylinder 10 and the dielectric film 20 was covered with copper tape.

유전체막(20)으로 유전율(ε)이 4.6인 FR4를 사용하고, 금속막(30)으로 Alien Higgs 스트랩을 실버 페이스트로 본딩하여 0.2㎛ 태그 패턴의 패터닝부(40)를 형성하고, 칩(50)을 스트랩 방식으로 실장하여 스트랩이 충역에 벗겨지지 않도록 실리콘으로 덮어 씌웠다.FR4 having a dielectric constant? Of 4.6 is used as the dielectric film 20, and the Alien Higgs strap is bonded with silver paste using the metal film 30 to form a patterning portion 40 having a 0.2 μm tag pattern, and the chip 50 ) With a strap, covered with silicone to prevent the strap from peeling off.

이와 같이 하여 제작된 금속태그의 하나는 금속태그 구조체(A)를 제작하였다.One of the metal tags thus produced produced a metal tag structure (A).

실시예 1Example 1

상기한 바와 동일한 방법으로 제작한 규격이 176mm × 52mm × 12mm 인 금속태그를 제작였다. 제작된 금속태그 구조체(A)는 도 16a에 도시한 바와 같고, 태그 케이싱(B)으로 금속태그 구조체(A)를 케이싱한 것은 도 16b에 도시한 바와 같다.A metal tag having a size of 176 mm x 52 mm x 12 mm was produced in the same manner as described above. The produced metal tag structure A is as shown in Fig. 16A, and the metal tag structure A is cased with the tag casing B as shown in Fig. 16B.

실시예 2Example 2

상기한 바와 동일한 방법으로 제작한 규격이 176mm × 61mm 31mm인 금속태그를 제작하였다. 제작된 금속태그 구조체(A)는 도 17에 도시한 바와 같고, 태그 케이싱(B)으로 금속태그 구조체(A)를 케이싱한 것은 도 17에 도시한 바와 같다.A metal tag having a size of 176 mm x 61 mm 31 mm was manufactured in the same manner as described above. The manufactured metal tag structure A is as shown in FIG. 17, and the metal tag structure A was cased with the tag casing B as shown in FIG.

실시예 1, 2에서 제작한 금속태그를 자유공간과 금속에 부착한 상태에서 인식거리 및 감도를 측정하여 일반 상용태그 Alien사의 Squiggle2와 비교하였다.The recognition distance and sensitivity were measured in the state of attaching the metal tags manufactured in Examples 1 and 2 to the free space and the metal, and compared with the general commercial tag Alien Squiggle2.

인식거리의 측정은 1W의 리더를 가지는 Alien사의 ALR-9800을 사용하였으며, 리더의 안테나는 6dBi의 선형 편파를 가지는 Alien사의 ALR-9610을 사용하였고, 송도 u-IT 클러스터 지원센터의 10m 챔버(무전파 반사실)에서 인식거리를 측정하였으나, 10m 이상 인식이 나타나 리더 시스템의 전력을 줄여서 측정하고, 그 결과를 도 18a 및 도 18b에 나타냈다.The recognition distance was measured using Alien's ALR-9800 with 1W reader, and the antenna of the reader was Alien's ALR-9610 with 6dBi linear polarization, and 10m chamber of Songdo u-IT Cluster Support Center. Although the recognition distance was measured in the radio wave reflection chamber, the recognition was measured at 10 m or more and the power of the reader system was reduced, and the results are shown in FIGS. 18A and 18B.

도 18a는 금속이 없는 자유공간에서 본발명의 실시예 1, 2와 Alien사의 Squiggle2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프이고, 도 18b는 금속태그의 하면에 금속을 부착한 상태에서 본발명의 실시예 1, 2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프이다.FIG. 18A is a graph showing measured recognition distances of Squiggle2 tags of Examples 1 and 2 of the present invention in a free space without metal, and FIG. 18B is a diagram showing the implementation of the present invention with metal attached to the bottom surface of a metal tag. Example 1 and 2 are graphs showing the measured recognition distances of tags.

도 18a에는 본 발명의 실시예 2의 경우 10m 이상에서 인식이 되어 리더의 전력을 0.5W(-3dB) 줄여서 측정한 결과도 나타냈고, 도 18a에 나타낸 바와 같이 Friis 전송방정식을 이용하여 계산한 인식거리는 실시예 1이 8m, 실시예 2가 11m, Alien사의 Squiggle2 가 5.5m 로 되어 금속이 없는 자유공간에서 본 발명의 실시예 2의 경우 10m 이상 11m 에서 인식이 되는 것을 확인할 수 있었다.In FIG. 18A, the result of measuring the power of the reader by 0.5 W (-3 dB) is also shown in the case of the second embodiment of the present invention. The recognition calculated by using the Friis transmission equation is shown in FIG. 18A. The distance was 8m, Example 2 was 11m, Example 2 was Squiggle2 of 5.5m Alien's Squiggle2 was found to be recognized in the free space without metal in the case of Example 2 of the present invention 10m or more 11m.

금속태그의 하면에 금속을 부착한 경우는 본 발명의 실시예 1은 인식거리가 10m 이상으로 나타나 리더의 전력을 0.5W(-3dB)로 줄여서 측정하였으며, 실시예 2는 리더의 전력을 0.5W(-3dB)로 줄여서 측정하여도 인식거리가 10m 이상으로 나타나 리더의 전력을 0.25W(-6B)로 더 줄여서 측정하였으며, 그 결과를 도 18b에 나타 냈다.In the case of attaching a metal on the bottom surface of the metal tag, Example 1 of the present invention showed a recognition distance of 10 m or more, thereby reducing the power of the reader to 0.5 W (-3 dB) and measuring the power of the reader to 0.5 W. Even if the measurement was reduced to (-3dB), the recognition distance was more than 10m and the power of the reader was further reduced to 0.25W (-6B), and the result is shown in FIG. 18B.

도 18b에 나타낸 금속태그의 인식거리를 Friis 전송방정식을 이용하여 계산하면, 실시예 1이 11m, 실시예 2가 15m에서 인식이 되는 것을 확인할 수 있었다.When the recognition distance of the metal tag shown in FIG. 18B was calculated using the Friis transmission equation, it was confirmed that Example 1 was recognized at 11m and Example 2 at 15m.

이와 같이 본 발명의 실시예 1, 2의 금속태그는 금속판을 부착하였을 때, 그 인식거리가 금속판이 없는 경우보다 약 2 ∼ 4m 이상 늘어나는 것을 알 수 있었으며, 금속판을 부착하였을 때 본 발명의 실시예 1, 2의 금속태그 모두는 10m 이상에서 인식이 가능함을 확인할 수 있었다.As such, when the metal tags of Examples 1 and 2 of the present invention were attached to the metal plate, the recognition distance of the metal tags was increased by about 2 to 4 m or more than when the metal plate was not attached, and when the metal plate was attached, the embodiment of the present invention Both metal tags of 1 and 2 could be confirmed that can be recognized at more than 10m.

그리고, 감도는 TESCOM사의 2600A 테스터를 사용하여 송도 u-IT 클러스터 지원센터의 10m 챔버(무전파 반사실)에서 측정하고, 그 결과를 도 19에 나타냈다.The sensitivity was measured in a 10m chamber (non-radio reflecting chamber) of the Songdo u-IT Cluster Support Center using a 2600A tester manufactured by TESCOM, and the results are shown in FIG. 19.

도 19에 나타낸 바와 같이 본 발명 실시예 1의 민감도는 금속의 부착 유무와 상관 없이 890MHz부터 -10dB를 유지하는 것을 확인할 수 있었고, 실시예 2의 민감도는 금속에 부착하였을 때 -10dB 이하로 주파수 대역이 넓어지는 것을 확인할 수 있었고, 실시예 1, 2의 두 금속태그는 금속의 부착 유무에 관계없이 민감도가 크게 변하지 않는 것을 알 수 있었다.As shown in FIG. 19, the sensitivity of Example 1 of the present invention was confirmed to be maintained at -10 dB from 890 MHz regardless of whether metal was attached or not, and the sensitivity of Example 2 was -10 dB or less when attached to metal. This widening was confirmed, and the two metal tags of Examples 1 and 2 were found to be not significantly changed sensitivity regardless of the metal attached.

이상의 실시예에서 측정한 금속태그의 인식거리를 요약하여 표로 나타내면 하기 표 1과 같다.In Table 1 summarizes the recognition distance of the metal tag measured in the above embodiment is shown in Table 1.

태그별 측정된 인식거리Measured recognition distance by tag 태그의 종류           Type of tag 측정된 태그의 인식거리 Recognition distance of measured tag 비고     Remarks Alien 사의 Squiggle2Alien Squiggle2 자유공간   Free space 5.5m         5.5m 본발명
(실시예 1)
Invention
(Example 1)
자유공간  Free space 8m          8m
금속에 부착 Attach to metal 11m         11m 금속의 크기:
320mm × 320mm
Size of metal:
320mm × 320mm
본발명
(실시예 2)
Invention
(Example 2)
자유공간  Free space 11m         11m
금속에 부착 Attach to metal 14m         14m 금속의 크기:
320mm × 320mm
Size of metal:
320mm × 320mm

상기 표 1로부터 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그는 10m 이 장거리에서도 인식이 가능함을 알 수 있다.It can be seen from Table 1 that the metal tag for long distance recognition using the cavity structure of the present invention can be recognized even at a long distance of 10m.

지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다. While the present invention has been described as a preferred embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.

도 1은 일반적인 RFID 네트워크 개념도,1 is a conceptual diagram of a general RFID network,

도 2는 종래 RFID 태그 구조를 나타낸 도면,2 is a view showing a conventional RFID tag structure;

도 3은 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 사시도,3 is a perspective view of a metal tag structure for long distance recognition using the present invention cavity structure,

도 4는 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 평면도, 4 is a plan view of a metal tag structure for long distance recognition using the cavity structure of the present invention;

도 5는 본 발명 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그 구조체의 평면도, 5 is a plan view of a metal tag structure for long distance recognition using the cavity structure of the present invention;

도 6은 본 발명에 따른 태그 케이싱의 사시도,6 is a perspective view of a tag casing according to the present invention;

도 7은 본 발명에 따른 태그 케이싱에 금속태그 구조체가 내장되는 상태는 나타낸 도면,7 is a view showing a state in which a metal tag structure is built in the tag casing according to the present invention;

도 8은 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체의 반사계수를 나타낸 그래프,8 is a graph showing a reflection coefficient of a metal tag structure according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 임피던스를 나타낸 그래프,9A and 9B are graphs showing the measured impedance when the metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention is on or without metal,

도 10a 및 도 10b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 없는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,10A and 10B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when there is no metal plate on the lower surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 11a 및 도 11b는 본 발명의 실험예 1에 따른 금속태그 구조체(A)의 하면에 금속판이 있는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,11A and 11B are diagrams showing the gain of the measured tag antenna when the metal plate is located on the lower surface of the metal tag structure A according to Experimental Example 1 of the present invention;

도 12는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체의 반사계수를 나타낸 그래프,12 is a graph showing a reflection coefficient of a metal tag structure according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 13a 및 도 13b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체가 금속 상에 있는 경우와 없는 경우의 측정된 임피던스를 나타냄 그래프,13A and 13B are graphs showing measured impedances with and without metal tag structures according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 14a 및 도 14b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체의 하면에 금속판이 없는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,14A and 14B are diagrams illustrating a gain of a measured tag antenna when there is no metal plate on a bottom surface of a metal tag structure according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 15a 및 도 15b는 본 발명의 실험예 2에 따른 금속태그 구조체의 하면에 금속판이 있는 경우의 측정된 태그 안테나의 이득을 나타낸 도면,15A and 15B are diagrams illustrating the gain of a measured tag antenna when a metal plate is present on a bottom surface of a metal tag structure according to Experimental Example 2 of the present invention;

도 16a는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작한 금속태그 구조체의 사진,16a is a photograph of a metal tag structure manufactured according to Example 1 of the present invention;

도 16b는 본 발명의 실시예 1에 따라 제작한 금속태그 구조체의 케이싱된 상태의 사진,16b is a photograph of a casing state of a metal tag structure manufactured according to Example 1 of the present invention;

도 17a는 본 발명의 실시예 2에 따라 제작한 금속태그 구조체의 사진,17a is a photograph of a metal tag structure manufactured according to Example 2 of the present invention;

도 17b는 본 발명의 실시예 2에 따라 제작한 금속태그 구조체의 케이싱된 상태의 사진,17b is a photograph of a casing state of a metal tag structure manufactured according to Example 2 of the present invention;

도 18a는 금속이 없는 자유공간에서 본발명의 실시예 1, 2와 Alien사의 Squiggle2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프,18A is a graph showing measured recognition distances of Squiggle2 tags of Examples 1 and 2 of the present invention in a free space without metal;

도 18b는 금속태그의 하면에 금속을 부착한 상태에서 본발명의 실시예 1, 2 태그의 측정된 인식거리를 나타낸 그래프,18B is a graph illustrating measured recognition distances of Embodiments 1 and 2 tags of the present invention with metal attached to a lower surface of a metal tag;

도 19는 본 발명에 따른 금속태그의 감도측정 결과를 나타낸 그래프이다.19 is a graph showing the results of sensitivity measurement of the metal tag according to the present invention.

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

10 : 통체 20 : 유전체막10: cylinder 20: dielectric film

30 : 금속막 40 : 패터닝부30 metal film 40 patterning part

50 : 칩 61 : 몸체50: chip 61: body

62 : 체결부 63 : 체결공62: fastening portion 63: fastening hole

A : 금속태그 구조체 B : 태그 케이싱A: Metal tag structure B: Tag casing

Claims (5)

내부가 중공부를 이루는 통체(10)와 상기 통체(10)의 상부면에 형성된 유전체막(20)과 상기 유전체막(20)의 가장자리로부터 떨어져 중앙부에 형성되는 금속막(30)으로 이루어지는 태그 안테나와, 상기 금속막(30)이 "T"자형 폐루프 형태로 패터닝된 패터닝부(40)와, 상기 패터닝부(40)의 일단부에 실장되는 칩(50)으로 이루어지는 금속태그 구조체(A)와; 상기 금속태그 구조체(A)가 내장되는 태그 케이싱(B)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그.A tag antenna including a cylinder 10 having a hollow portion, a dielectric film 20 formed on an upper surface of the cylinder 10, and a metal film 30 formed at a central portion away from an edge of the dielectric film 20; And a metal tag structure A including the patterning part 40 in which the metal film 30 is patterned in a “T” shaped closed loop, and a chip 50 mounted at one end of the patterning part 40. ; Long-range recognition metal tag using a cavity structure, characterized in that consisting of a tag casing (B) in which the metal tag structure (A) is embedded. 제 1항에 있어서, 상기 통체(10)는 상부면에 유전체막(20)이 형성되고 내부가 중공부를 이루는 금속이고, 상기 유전체막(20) 상에 인쇄나 실크스크린 또는 에칭방법중 어느 하나의 방법으로 금속막(30)이 형성된 것을 특징으로 하는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그.The method of claim 1, wherein the cylindrical body 10 is a metal having a dielectric film 20 formed on an upper surface thereof and forming a hollow portion therein, and any one of printing, silkscreen, and etching methods on the dielectric film 20 is formed. Metal tag for long-range recognition using a cavity structure, characterized in that the metal film 30 is formed by the method. 제 2항에 있어서, 상기 통체(10)와 유전체막(20) 및 금속막(30)이 태그 안테나를 이루고 있는 것을 특징으로 하는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그.3. The metal tag for long distance recognition using a cavity structure according to claim 2, wherein the cylinder (10), the dielectric film (20) and the metal film (30) form a tag antenna. 제 1항에 있어서, 상기 패터닝부(40)는 상기 금속막(30)이 제거되어 유전체막(20)이 "T"자형 폐루프 형태로 패터닝된 부분으로 일단부에 다이본딩방식이나 스트랩방식으로 칩(50)이 실장되어 있는 것을 특징으로 하는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그.The method of claim 1, wherein the patterning portion 40 is a portion in which the metal film 30 is removed and the dielectric film 20 is patterned in the form of a "T" shaped closed loop. Long distance recognition metal tag using a cavity structure, characterized in that the chip 50 is mounted. 제 1항에 있어서, 상기 태그 케이싱(B)은 ABS나 폴리에스테르(PE), 폴리카보네이트(PC)중 어느 하나 또는 적어도 2 이상의 혼합물로 성형된 것이거나 전기가 통하지 않는 플라스틱 재질 또는 회로를 보호할 수 있는 비도체 재질로 이루어지는 것으로서, 상기 금속태그 구조체(A)를 내장할 수 있도록 일측부에 개구부를 갖는 몸체(61)와; 개구부측 양측단이 수평으로 연장되어 몸체(61)와 일체를 이루는 체결부(62) 및; 상기 체결부(62)의 중앙부에 관통 형성된 체결공(63)으로 구성된 것을 특징으로 하는 캐버티 구조를 이용한 장거리 인식용 금속태그.The method of claim 1, wherein the tag casing (B) is formed of any one of ABS, polyester (PE), polycarbonate (PC), or a mixture of at least two or more, or to protect the non-conductive plastic material or circuit. It is made of a non-conductive material, the body 61 having an opening in one side so as to embed the metal tag structure (A); A fastening part 62 in which both ends of the opening side extend horizontally to be integral with the body 61; Long distance recognition metal tag using a cavity structure, characterized in that consisting of a fastening hole (63) formed through the central portion of the fastening portion (62).
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