KR101104859B1 - 듀얼태그 안테나 - Google Patents

Abstract

13.56Mhz대역의 안테나 패턴과 900Mhz대역의 안테나 패턴을 하나의 RFID 태그안에 삽입하여 범용적으로 사용할 수 있도록 한 듀얼태그 안테나가 개시된다.

개시된 듀얼태그 안테나는, 제1주파수 대역의 안테나 패턴 내부에 삽입된 제2주파수 대역의 안테나 패턴과; 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제1주파수 대역의 신호를 송수신하는 제1주파수 대역 RFID칩과; 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 제2주파수 대역 RFID칩과; 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴을 연결하기 위한 안테나 접점으로 구성된다.

듀얼태그, RFID태그, 13.56Mhz대역, 900Mhz대역, 안테나 접점

Description

듀얼태그 안테나{Dual tag antenna}

본 발명은 듀얼태그 안테나{Dual tag antenna}에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 13.56Mhz대역의 안테나 패턴과 900Mhz대역의 안테나 패턴을 하나의 RFID 태그안에 삽입하여 범용적으로 사용할 수 있도록 한 듀얼태그 안테나에 관한 것이다.

일반적으로, RFID(Radio Frequency IDentification)는 다양한 환경에서 대상물의 정보를 관리하는 데 있어 많은 이점을 제공하기 때문에 점점 더 광범위하게 적용되고 있는 추세이다. 이러한 RFID는 안테나 및 IC칩으로 이루어져 외부의 리딩 장치와 소정의 데이터를 송수신하는 장치인 RFID태그를 사용한다.

13.56Mhz대역의 RFID태그는 높은 보안성으로 인해, 금융카드, 교통카드, 출입통제용 카드 등의 목적으로 사용되어 지며, 900Mhz대역의 RFID태그는 보안성은 미비하지만 5 ~ 8m정도의 장거리에서 인식할 수 있다는 장점으로 인해 물류, 생산공정, 주차관제, 요일제 등에서 주로 사용되고 있다.

근래에는 상기와 같은 2가지 타입의 RFID 태그를 하나의 태그로 제작하여 사 용에 편리함을 도모하려는 다양한 시도가 있었으며, 도 1에 종래 듀얼태그 안테나의 일 실시 예가 도시되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 듀얼태그 안테나는, 13.56Mhz 안테나 패턴(11)의 내부에 900Mhz 안테나 패턴(12)을 단순히 물리적으로 배치한 형태이다. 여기서 참조부호 13은 13.56Mhz RFID 칩(Chip)을 나타내고, 참조부호 14는 900Mhz RFID 칩을 나타낸다.

그러나 이러한 종래의 듀얼태그 안테나는 13.56Mhz안테나와 900Mhz의 안테나가 각각 독립적으로 동작을 하게 되는 데, 13.56Mhz 안테나 패턴(11)은 900Mhz 안테나 패턴(12)의 외부에 있어 사용시 900Mhz 안테나 패턴(12)의 영향을 덜 받게 되나, 상대적으로 내부에 위치한 900Mhz 안테나 패턴(12)은 13.56Mhz 안테나 패턴(11)의 영향을 받아, 900Mhz RFID 태그의 최대 장점인 인식거리(기존 5 ~ 8m)가 1 ~ 2m정도로 저하되는 문제점을 발생하였다.

즉, 안테나 간의 상호 간섭으로 인해 900Mhz RFID 태그의 최대 장점인 인식 거리가 짧아지는 문제점을 유발하였으며, 이로 인해 출입통제/차량관제/U-캠퍼스 등 다양한 분야에서 도입을 시도하였으나 인식거리 및 인식 정확성 결여 문제로 인해 상기와 같은 다양한 분야에 적용할 수 없게 되었다.

또한, 상기와 같은 종래 듀얼태그 안테나의 제조 방법은 반복적 공정을 통해 듀얼태그 안테나를 제조하기 때문에, 제조 단가의 상승을 초래하여 경제성이 떨어지는 단점도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 듀얼태그 안테나에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 13.56Mhz대역의 안테나 패턴과 900Mhz대역의 안테나 패턴을 하나의 RFID 태그안에 삽입하여 범용적으로 사용하되, 안테나 간의 상호 간섭이 발생하지 않도록 한 듀얼태그 안테나를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 "듀얼태그 안테나"는,

제1주파수 대역의 안테나 패턴 내부에 삽입된 제2주파수 대역의 안테나 패턴과;

상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제1주파수 대역의 신호를 송수신하는 제1주파수 대역 RFID칩과;

상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 제2주파수 대역 RFID칩과;

상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴을 연결하기 위한 안테나 접점을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1주파수 대역은 13.56Mhz대역이고, 상기 제2주파수 대역은 900Mhz대역인 것을 특징으로 한다.

상기에서 제1주파수 대역의 안테나 패턴과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴은 단일의 RFID 태그에 형성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 13.56Mhz대역의 안테나 패턴과 900Mhz대역의 안테나 패턴을 하나의 RFID 태그 안에 삽입하되, 각 안테나 간의 접점을 상호 연결함으로써, 안테나 간의 상호 간섭이 발생하지 않는 장점이 있다.

또한, 상기와 같은 장점으로 인해 하나의 태그에 서로 다른 주파수 대역의 안테나 패턴을 설계할 수 있으므로, 주파수 대역이 상이한 2개의 RFID를 별도로 설계하는 것에 비하여 경제성 향상을 도모함은 물론 사용의 편리함도 제공해주는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼태그 안테나의 구성도로서, 도면에는 도시하지 않았지만 PVC, PC 재질의 기판상에 제1주파수 대역(13.56Mhz대역)의 안테나 패턴(21)을 인쇄하고, 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21) 내부의 소정 위치에 제2주파수 대역(900Mhz대역)의 안테나 패턴(22)을 삽입하여 인쇄한다. 즉, 하나의 RFID 태그에 서로 다른 주파수 대역을 갖는 2개의 안테나 패턴을 형성하게 된다. 여기서 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22) 간의 거리는 기존 듀얼태그 안테나에서 형성한 거리에 기반하여 형성하는 것이 바람직하다.

다음으로, 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)을 안테나 접점(25)을 연결하는 방식으로 연결한다. 여기서 안테나 접점(25)의 연결 방식은 일반적인 금속의 연결 방식인 납땜이나 초음파 융착 방식을 사용하는 것이 바람직하다. 이러한 금속 접합 방식 이외에 현재 금속을 연결하는 모든 연결 방식의 사용이 가능함은 당 업계에 종사하는 업자라면 자명하다 할 것이다.

제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)을 접점 연결 방식으로 연결한 상태에서, 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)의 소정 위치에 상기 제1주파수 대역(13.56Mhz)의 신호를 송수신하는 제1주파수 대역 RFID칩(23)을 본딩 결합으로 장착하고, 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)의 소정 위치에 결합하여, 상기 제2주파수 대역(900Mhz)의 신호를 송수신하는 제2주파수 대역 RFID칩(24)을 본딩 결합으로 장착한다.

참고로, 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22) 간의 배치나 안테나 접점(25)의 연결시에는 각 패턴 간의 상호간섭에 대하여 유전율 테스트, 스펙트럼 분석과 같은 실험을 통해서 얻은 결과를 기반으로 안 테나 패턴을 배치하고, 안테나 접점의 연결하는 것이 바람직하다.

이와 같이 서로 다른 주파수 대역을 갖는 2개의 안테나 패턴을 하나의 RFID태그에 구현한 본 발명의 바람직한 실시 에에 따른 듀얼태그 안테나의 신호 처리 과정을 살펴보면 다음과 같다.

제1주파수 대역의 신호(13.56Mhz)를 처리하는 경우 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)에서 기존과 같이 제1주파수 대역의 신호를 수신하고, 제1주파수대역 RFID 칩(23)에서 상기 수신 신호를 처리하게 된다. 아울러 내부 메모리에 저장된 데이터는 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)을 통해 공간상에 송신하게 된다. 이 경우 기존과 같이 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)과의 신호 간섭은 발생하지 않게 된다.

제2주파수 대역의 신호(900Mhz)를 처리하는 경우 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)에서 기존과 같이 제2주파수 대역의 신호를 수신하고, 제2주파수대역 RFID 칩(24)에서 상기 수신 신호를 처리하게 된다. 아울러 내부 메모리에 저장된 데이터는 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)을 통해 공간상에 송신하게 된다. 이때 기존에는 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과의 신호 간섭이 발생하여, 인식 거리 및 신호의 인식 정확도가 결여되었으나, 본 발명에서는 안테나 접점(25)을 통해 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)과 제2주파수 대역의 안테나 패턴(22)이 상호 연결되어, 상기 제2주파수 대역의 신호 송수신에는 제1주파수 대역의 안테나 패턴(21)을 함께 사용함으로써, 제2주파수 대역의 신호에 대한 신호 간섭이나 손실을 제거하게 된다. 즉, 제2주파수 대역의 신호 처리시에는 기존의 독립적인 900Mhz태그와 동일하게 동작하게 되므로, 인식 거리가 짧아지거나 인식 정확도가 낮아지는 문제를 해소하게 되는 것이다.

또한, 본 발명에 따른 듀얼태그 안테나는 주지한 바와 같이 각각 독립적으로 사용하는 것이 가능하나, 필요에 따라 2개의 안테나를 동시에 사용하는 것이 가능하다. 2개의 안테나를 동시에 사용하는 방법은 각각 별개의 안테나가 독립적으로 사용하는

특히, 본 발명에 따른 듀얼태그 안테나는 보안관리, 자산관리, 재고관리, 물류관리 등의 분야에 적극적인 활용이 가능한 데, 종래에는 보안분야에서 차량을 이용해 허가지역을 입출입시 구축되는 RFID 보안 시스템은 인원출입용 RFID 태그(13.56Mhz)와 차량 출입용 RFID태그(900Mhz)를 각각 별개로 발급받아야 하므로, 2개의 태그 제작에 따른 경제적인 부담과 관리 등의 복잡함이 발생하였다.

그러나 본 발명은 하나의 듀얼태그로 2가지 기능을 모두 정상적으로 사용할 수 있으므로, 태그 제작의 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 2가지 기능을 모두 이용하는 이용자에게는 하나의 태그만을 휴대하면 되므로, 관리나 사용상에 매우 편리함을 제공해주게 되는 것이다.

다른 예로는, 출입보안 레벨이 낮은 지역에 출입할 때는 900Mhz 대역을 사용하여 출입자가 출입문 근처에 있을 때 자동으로 출입할 수 있도록 하고, 출입보안 레벨이 높은 지역에서는 13.56Mhz대역을 사용하는 등 출입보안의 편의성 및 활용도를 높일 수 있는 장점이 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위 에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래 듀얼태그 안테나의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 듀얼태그 안테나의 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21… 제1주파수 대역의 안테나 패턴

22… 제2주파수 대역의 안테나 패턴

23… 제1주파수 대역 RFID칩

24… 제2주파수 대역 RFID칩

25… 안테나 접점

Claims (3)

1. 삭제
2. 삭제
3. 듀얼태그 안테나에 있어서,

   제1주파수 대역의 안테나 패턴 내부에 삽입된 제2주파수 대역의 안테나 패턴과;

   상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제1주파수 대역의 신호를 송수신하는 제1주파수 대역 RFID칩과;

   상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴의 소정 위치에 결합하여, 상기 제2주파수 대역의 신호를 송수신하는 제2주파수 대역 RFID칩; 및

   상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴을 연결하기 위한 안테나 접점을 포함하고,

   상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴과 상기 제2주파수 대역의 안테나 패턴은 단일의 RFID 태그에 형성되며,

   상기 안테나 접점을 통해, 제2 주파수 대역의 신호 송수신시에는 상기 제1주파수 대역의 안테나 패턴을 공용하여 제2 주파수 대역의 신호에 대한 신호 간섭 및 손실을 제거하는 것을 특징으로 하는 듀얼태그 안테나.

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