KR101120957B1 - 무칩 ｒｆｉｄ 태그 - Google Patents

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Abstract

무칩 RFID 태그가 개시된다. 개시된 무칩 RFID 태그는 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 상기 접지부와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기가 형성되어 있는 공진 패턴을 포함하고 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시키는 공진부; 상기 공진 패턴의 일단에 결합되는 제1 도체 패턴을 포함하고, 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하는 제1 안테나부; 및 상기 공진 패턴의 타단에 결합되는 제2 도체 패턴을 포함하며 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 방사하는 제2 안테나부를 포함하되, 상기 공진기는 적어도 하나 이상의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 한다. 개시된 무칩 RFID 태그에 따르면, 별도의 RFID 칩을 구비하지 않고 공진기를 이용하여 RFID 태그 정보를 생성하는 무칩 RFID 태그를 제공할 수 있는 장점이 있으며, CPW 구조 방식을 적용한 무칩 RFID 태그를 통해 단면 인쇄만으로 태그의 제작이 가능하도록 하여 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 기술을 적용할 수 있는 장점이 있다.

Description

무칩 ＲＦＩＤ 태그{CHIPLESS RFID TAG}
본 발명은 무칩 RFID 태그에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 본 발명에서는 별도의 RFID 칩을 구비하지 않고 공진부를 이용하여 RFID 태그 정보를 생성하는 무칩 RFID 태그를 관한 것이다.
근래에는 무선 통신 기술이 전 산업분야에서 폭 넓게 사용되고 있다. 무선 통신 기술이 사용되는 일례로서, 스마트 카드 및 무선 인식(RFID, radio frequency identification)등의 기술 분야가 있다.
현재, RFID 태그는 집적회로 칩에 다양한 정보를 입력하여 물품 관리, 출입 통제, 동물 인식, 컨테이너 인식, 산업자동화, 의료 등 바코드가 사용되는 각종 분야에 적용될 수 있다.
이러한 무선 통신 기술에는 상품에 대한 정보를 무선으로 얻기 위해 사용될 수 있는데, 이를 위해 무선 통신 시스템은 상품에 부착되는 RFID 태그와 RFID 태그와 무선 통신하는 리더(reader)를 구비할 수 있다. 특히, RFID 태그에는 안테나 및 RFID 칩이 구비되어 RFID칩에 저장된 정보가 안테나를 통하여 리더기로 송신된다.
도 1은 종래의 RFID 태그의 일례를 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 RFID 태그(100)는 유전체 기판(101), 유전체 기판의 제1 일면에 형성되는 안테나부(102), 유전체의 기판의 제2 일면에 부착되는 RFID 칩(103)를 포함한다.
RFID 칩(103)이 안테나부(102)와 별도로 구비되어 있기 때문에 외부의 자기장의 영향이나 충격으로 인해 RFID 칩(103)이 손상되는 경우에는 RFID 리더기가 RFID 태그(100) 정보를 인식할 수 없다.
또한, RFID 칩(103)을 별도로 생산하여 안테나부(102)에 부착하므로 RFID 태그의 생산 공정이 복잡해지고 소형화 경량화에 한계가 있었다.
본 발명에서는 별도의 RFID 칩을 구비하지 않고 공진부를 이용하여 RFID 태그 정보를 생성하는 무칩 RFID 태그를 제안한다.
또한, 본 발명은 CPW 구조를 적용한 무칩 RFID 태그를 제안한다.
아울러, 본 발명은 접지면을 태그와 동일면에 형성한 CPW 구조를 통해 단면 인쇄만으로 태그의 제작이 가능하도록 하여 전도성 잉크를 이용한 프린팅 기술을 적용할 수 있는 무칩 RFID 태그를 제안한다.
본 발명의 다른 목적들은 하기의 실시예를 통해 당업자에 의해 도출될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 상기 접지부와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기가 형성되어 있는 공진 패턴을 포함하고 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시키는 공진부; 상기 공진 패턴의 일단에 결합되는 제1 도체 패턴을 포함하고, 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하는 제1 안테나부; 및 상기 공진 패턴의 타단에 결합되는 제2 도체 패턴을 포함하며 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 방사하는 제2 안테나부를 포함하되, 상기 공진기는 적어도 하나 이상의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그가 제공된다.
상기 제1 안테나부는 RFID 리더기의 신호를 수신하며, 상기 제2 안테나부는 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 RFID 리더기로 송신하는 것을 특징으로 한다.
상기 공진부, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 상기 접지부에 의해 둘러싸여 형성되는 것이 바람직하다.
상기 하나 이상의 공진기는 서로 다른 공진 주파수에서 공진하며, 상기 슬릿의 크기에 의해 상기 공진기의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기 유전체 기판은 유연성을 갖는 PEN 기판인 것을 특징으로 한다.
상기 제1 도체 패턴과 상기 제2 도체 패턴이 소정의 각도를 이루도록 상기 공진 패턴에 결합되는 것을 특징으로 한다.
상기 RFID 리더기는 상기 제2 안테나로부터 수신된 신호 중 공진 주파수
Figure 112010041143659-pat00001
(1≤k≤n)에서 공진이 일어나면 ‘1’, 공진이 일어나지 않으면 ‘0’으로 인식하며, 이를 이용하여 무칩 RFID 태그 데이터의 정보를 n비트(
Figure 112010041143659-pat00002
) 의 정보로 인식하는 것을 특징으로 한다. 여기서, n은 상기 공진 패턴에 최대한 형성될 수 있는 상기 공진기의 수를 의미하며,
Figure 112010041143659-pat00003
(1≤k≤n)는
Figure 112010041143659-pat00004
에서 공진이 발생한 경우 '1', 공진이 발생하지 않은 경우 '0'의 값을 가짐.
상기 유전체 기판의 일면 위에 상기 접지부 및 상기 공진부를 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 무칩 RFID 태그 세트에 있어서, 복수의 무칩 RFID 태그를 포함하며, 상기 무칩 RFID 태그는, 유전체 기판; 상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부; 상기 접지부와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기가 형성 되어 있는 공진 패턴을 포함하고 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시키는 공진부; 상기 공진 패턴의 일단에 결합되는 제1 도체 패턴을 포함하고, 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하는 제1 안테나부; 및 상기 공진 패턴의 타단에 결합되는 제2 도체 패턴을 포함하며 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 방사하는 제2 안테나부를 포함하되, 상기 공진기는 적어도 하나 이상의 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 공진기의 개수 또는 공진기가 가지는 공진 주파수 값 중 적어도 하나는 상기 무칩 RFID 태그별로 상이한 것을 가지는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트가 제공된다.
본 발명의 RFID 태그에 따르면 별도의 RFID 칩을 구비하지 않고 공진기를 이용하여 RFID 태그 정보를 생성하는 무칩 RFID 태그를 제공할 수 있다.
또한, CPW 구조를 적용한 무칩 RFID 태그를 제공 할 수 있다.
아울러, CPW 구조를 적용한 무칩 RFID 태그의 단면설계를 통해 단면 인쇄만으로 태그의 제작이 가능하도록 하여 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 기술을 적용할 수 있는 장점이 있다.
도 1는 종래의 RFID칩을 구비한 RFID 태그의 구조를 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CPW구조를 이용한 무칩 RFID 태그의 구조를 도시한 도면.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 무칩 RFID 태그 세트 중 일부의 무칩 RFID 태그 세트를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무칩 RFID 태그 세트 중 일부의 무칩 RFID 태그 세트에서 송신되는 신호 그래프를 도시한 도면.
이하에서, 본 발명에 따른 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 CPW 구조를 이용한 무칩 RFID 태그의 구조를 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 CPW 구조를 이용한 무칩 RFID 태그(200)는 공진부(210), 제1 안테나부(230), 제2 안테나부(250)를 포함할 수 있다. 이하, 각 구성 요소 별로 그 기능을 상술하기로 한다.
공진부(210)는 유전체 기판의 일면 위에 형성되는 제1 접지부(211)와 제1 접지부(211)와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기(215)가 형성되어 있는 공진 패턴(212)을 포함한다.
공진 패턴(212)에는 RF 리더기로부터 수신된 신호가 제공되며. 공진 패턴(212)의 상하로 소정 거리 이격되어 제1 접지부(211)가 형성된다. 제1 접지부(211)는 공진 패턴(212)과 동일 평면에 형성되는 CPW 구조를 가진다. 공진 패턴(212) 내부 영역에는 하나 이상의 공진기(215)가 형성될 수 있다.
공진기(215)는 루프 형태의 제1 슬릿(213)과 제1 슬릿(213)에 의해 둘러싸인 루프 형태의 제2 슬릿(214)으로 형성될 수 있으며, 제1 슬릿(213)과 제2 슬릿(214)의 형태는 직사각형 형태로 형성되는 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 공진 패턴의 구조 및 환경에 따라 다각형 또는 원형으로 형성될 수 있다.
제1 슬릿(213)과 제2 슬릿(213) 중 적어도 어느 하나의 일면의 일부가 개방되는 개루프 형태의 슬릿이 형성될 수도 있다.
공진 패턴(212)에 공진기(215)는 하나 이상 형성될 수 있다. 즉 공진 패턴에(212)에 공진기(215)가 형성되지 않거나 적어도 하나 이상의 공진기(215)가 형성될 수도 있다.
공진부(210)는 상기 제1 접지부(211)와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시킨다.
이하 도 2를 참조하여, 4개의 공진기(215)가 형성되는 경우에 대해 살펴본다.
공진 패턴(212)에 형성되는 제1 공진기(216), 제2 공진기(217), 제3 공진기(218), 제4 공진기(219)는 서로 다른 크기 및 형태를 가지며 상기 다른 크기에 의해 서로 다른 공진 주파수
Figure 112010041143659-pat00005
그리고에서 공진을 발생시킨다.
Figure 112010041143659-pat00007
은 제1 공진기(216)의 공진 주파수,
Figure 112010041143659-pat00008
는 제2 공진기(217)의 공진 주파수,
Figure 112010041143659-pat00009
은 제3 공진기(218)의 공진 주파수,
Figure 112010041143659-pat00010
은 제4 공진기(219)의 공진 주파수를 의미한다.
상기 공진 주파수간의 간격이 일정한 간격을 가지도록 제1 공진기(216), 제2 공진기(217), 제3 공진기(218), 제4 공진기(219)의 크기 또는 형태를 조정할 수 있다.
상기 설명한 공진 패턴(212)에 형성된 공진기(215)는 바람직한 한 일례에 불과하며 다양한 개수와 다양한 형태의 공진기(215)가 형성될 수 있다.
도 2를 참조하면, 제1 공진기(216)의 크기가 가장 작고 제4 공진기(219)의 크기가 가장 크며 공진기(215)의 크기가 작을수록 더 높은 주파수에서 공진을 발생시키게 된다.
공진기(215)는 각각의 공진기(215)의 크기에 따라 순차적으로 배열될 수도 있으며 크기에 관계없이 임의로 배열될 수 있다.
제1 안테나부(230)는 제1 도체 패턴(233)을 포함할 수 있다. 제1 도체 패턴(233)은 공진 패턴(212)의 좌측 일단에 결합되며 제2 접지부(231)와 동일 평면상에 형성된다. 또한. 제1 도체 패턴(233)은 제2 접지부(231)에 둘러싸이는 형태로 형성될 수 있다.
제2 안테나부(250)는 제2 도체 패턴(253)을 포함할 수 있다. 제2 도체 패턴(253)은 공진 패턴(212)의 우측 일단에 결합되며 제3 접지부(251)와 동일 평면상에 형성된다. 제2 도체 패턴(253)은 제3 접지부(251)에 둘러싸이는 형태로 형성될 수 있다.
제1 안테나부(230)는 수신 안테나로서 제2 안테나부(250)는 송신 안테나로서 기능을 수행할 수 있으며, 제1 안테나부(230)가 송신 안테나, 제2 안테나부(250)가 수신 안테나로서 기능을 수행할 수도 있다.
제1 안테나부(230)가 수신 안테나로서 작동하는 경우 제2 접지부(231)와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하며 제2 안테나부(250)가 송신 안테나로서 작동하는 경우 제3 접지부(2510)와의 상호 작용을 통해 신호를 방사한다.
제1 안테나부(230)와 제2 안테나부(250)에서 각각 방사되는 신호의 상호 영향을 줄이기 위해 공진 패턴(212)에 결합되는 제1 도체 패턴(233)과 제2 도체 패턴(253)은 소정의 각도를 이루도록 공진 패턴과(212)과 결합 될 수 있다.
바람직하게는, 제1 도체 패턴(233)과 제2 도체 패턴(253)은
Figure 112010041143659-pat00011
의 각을 이루며 공진 패턴(212)의 좌우에 결합 될 수 있으나 이에 한정되는 것은 아니며 제1 도체 패턴(233)과 제2 도체 패턴(253)의 크기, 공진 패턴(212)과의 결합구조 등에 따라 소정의 각도는 달라질 수 있다.
RFID 태그(200)는 제품에 대한 정보를 저장하며, 제품에 부착되어 RFID 리더기를 통해 제품의 정보를 전송한다. 따라서 RFID 태그(200)의 소형화, 경량화는 중요한 문제이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 RFID 태그(200)를 잉크젯 프린팅 방법을 통해 제작함으로서 소형화 경량화가 가능하며 기존의 RFID 태그보다 저가로 생산할 수 있다 잉크젯 프린팅 기법은 전도성 잉크를 사용하여 배선의 직접 제작 및 저항, 커패시터 등 수동소자를 기판에 프린팅 방식으로 직접 제작하는 방법을 말한다.
하지만, 기판의 뒷면에 접지면을 가지고 있는 RFID 태그(200) 구조의 경우 단면 인쇄를 하는 전도성 잉크를 이용한 프린팅 방식을 적용하기에 단점이 있다.
본 발명의 경우 공진부(210), 제1 안테나부(230), 제2 안테나부(230)는 접지부와 동일 평면상에 형성되는 공진 패턴(212), 제1 도체 패턴(233), 제2 도체 패턴(253)로 이루어져 있어 CPW 구조를 가지므로 단면 인쇄만으로 제작이 가능하다.
따라서, CPW 구조를 가지는 무칩 RFID 태그(200)의 제작 시 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 방식을 이용할 수 있다.
접지부와 공진 패턴이 형성되는 유전체 기판(미도시)의 경우 0.050 mm 내외의 두께의 유연성을 갖는 PEN기판인 것이 바람직하나 이에 한정되는 것은 아니며 PCB 기판과 같은 다양한 기판이 이용될 수 있다는 점은 당업자에게 있어 자명할 것이다.
무칩 RFID 태그(200)의 제1 안테나부(230)에 RFID 리더기로부터 수신된 신호는 공진부(210)의 특정 공진 주파수에서 공진하여 제2 안테나부(250)를 통하여 RFID 리더기의 수신 안테나로 송신된다.
예를 들어, 제1 공진기(216)의 공진 주파수가 3.3GHZ, 제2 공진기가(217)의 공진 주파수가 3.2GHZ, 제3 공진기(218)의 공진 주파수가 3.1GHZ, 제4 공진기(219)의 공진 주파수가 3.0GHZ인 경우 제1 안테나부(230)에 수신된 신호는 3.3GHZ, 3.2GHZ, 3.1GHZ, 3.0GHZ에서 공진하여 제2 안테나부(250)를 통해 송신된다.
제2 안테나부(250)를 통해 방사된 신호는 RFID 리더기의 수신 안테나를 통해 수신되며 RFID 리더기는 상기 수신된 신호의 특정 주파수에서의 공진 발생 여부에 따라 RFID 리더기의 데이터 정보를 인식한다.
더욱 상세하게는, 수신된 전파신호 중 공진 주파수
Figure 112010041143659-pat00012
(1≤k≤n)에서 공진이 발생하면 이진수 ‘1’, 공진이 발생하지 않으면 이진수 ‘0’으로 인식한다. 따라서, 공진 패턴(212)에 최대 n개의 공진기(215)가 형성 가능한 경우 n개의 ‘1’또는 ‘0’의 조합으로 이루어지는 n비트 데이터(
Figure 112010041143659-pat00013
) 정보를 갖게 된다.
여기서,
Figure 112010041143659-pat00014
(1≤k≤n)는
Figure 112010041143659-pat00015
에서 공진이 발생한 경우 '1', 공진이 발생하지 않은 경우 '0'의 값을 가진다.
도 2를 참조하면, 공진 패턴(212)에 4개의 공진기(215)가 형성되며, RFID 태그(200)의 제2 안테나부(250)에서 송신한 신호는 제1 공진기(216), 제2 공진기(217), 제3 공진기(218), 제4 공진기(219)에 의해
Figure 112010041143659-pat00016
주파수에서 공진이 일어나게 된다. 따라서 RFID 리더기는 RFID 태그(200)의 데이터 정보를 ’1',’1’,’1’,’1’로 인식한다.
구체적으로는, 공진 패턴(212)에 형성될 수 있는 서로 다른 주파수를 가지는 공진기(215)가 n개인 경우에는 개의 n개의 공진기(215)의 조합으로
Figure 112010041143659-pat00017
개의 데이터 정보를 가지는 무칩 RFID 태그(200) 세트를 제조할 수 있다.
따라서, 서로 다른 공진 주파수를 가지는 공진기(215)를 다양한 조합으로 공진 패턴(212)에 형성하여 서로 다른 데이터 정보를 가지는 RFID 태그(200)를 RFID 칩의 구비 없이 제조할 수 있다.
이하, 도3 및 도 4를 참조하여, 공진 패턴(212)에 형성될 수 있는 서로 다른 공진 주파수를 가지는 공진기(215)가 최대 4개인 경우 생성될 수 있는 무칩 RFID 태그 세트에 대해 설명한다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 무칩 RFID 태그 세트 중 일부의 무칩 RFID 태그 세트를 도시한 도면, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 무칩 RFID 태그 세트 중 일부의 무칩 RFID 태그 세트에서 송신되는 신호 그래프를 도시한 도면이다.
공진 패턴(212)에 형성될 수 있는 서로 다른 공진 주파수를 가지는 공진기(215)가 최대 4개인 경우 공진기(215)의 조합에 의해 제조될 수 있는 무칩 RFID 태그(200)는
Figure 112010041143659-pat00018
즉, 16개이며 상기 16개의 무칩 RFID 태그(200)가 한 세트를 이루게 된다.
도 3을 참조하면, 제조될 수 있는 무칩 RFID 태그(200) 중 일부의 예인 제1 RFID 태그(301), 제2 RFID 태그(303), 제3 RFID 태그(305), 제4 RFID 태그(307), 제5 RFID 태그(309)를 도시하고 있다.
제1 공진기(213)는
Figure 112010041143659-pat00019
의 공진 주파수, 제2 공진기(214)는
Figure 112010041143659-pat00020
의 공진 주파수, 제3 공진기(215)는
Figure 112010041143659-pat00021
의 공진 주파수, 제4 공진기(216)는
Figure 112010041143659-pat00022
의 공진 주파수에서 공진이 발생하는 공진기로서의 역할을 하며 하기에서는, 이를 기초로 설명하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
도 4에서,
Figure 112010041143659-pat00023
은 3.3 GHz,
Figure 112010041143659-pat00024
는 3.2 GHz,
Figure 112010041143659-pat00025
은 3.1 GHz,
Figure 112010041143659-pat00026
는 3.0 GHz의 공진 주파수 값인 것을 기초로 설명하기로 한다.
또한,
Figure 112010041143659-pat00027
(1≤k≤n)는
Figure 112010041143659-pat00028
에서 공진이 발생한 경우 '1' 공진이 발생하지 않은 경우 '0'의 값을 가진다.
제1 RFID 태그(301)의 공진 패턴(212)의 영역 내에는 제1 공진기(216), 제2 공진기(217), 제3 공진기(218), 제4 공진기(219)가 형성되어 있다. 따라서, 제1 RFID 태그(301)에서 송신되는 신호는
Figure 112010041143659-pat00029
주파수에서 공진이 발생한다. RFID 리더기는 제1 RFID 태그(301)에서 송신되는 신호를
Figure 112010041143659-pat00030
= 1,
Figure 112010041143659-pat00031
= 1,
Figure 112010041143659-pat00032
= 1,
Figure 112010041143659-pat00033
= 1의 값으로 인식한다. 이렇게 인식된 값은 4비트의 데이터 정보(
Figure 112010041143659-pat00034
)를 이루며 배열되며 제1 RFID 태그(301)의 데이터 정보는 '1111'의 데이터를 가지는 것으로 RFID 리더기가 인식한다.
제2 RFID 태그(303)의 공진 패턴(212)의 영역 내에는 제1 공진기(216), 제2 공진기(217), 제4 공진기(219)가 형성되어 있다. 따라서, 제2 RFID 태그(303)에서 송신되는 신호는
Figure 112010041143659-pat00035
주파수에서 공진이 발생한다. RFID 리더기는 제2 RFID 태그(303)에서 송신되는 신호를
Figure 112010041143659-pat00036
= 1,
Figure 112010041143659-pat00037
Figure 112010041143659-pat00038
= 1,
Figure 112010041143659-pat00039
Figure 112010041143659-pat00040
= 0,
Figure 112010041143659-pat00041
Figure 112010041143659-pat00042
= 1의 값으로 인식한다. 이렇게 인식된 값은 4비트의 데이터 정보(
Figure 112010041143659-pat00043
)를 이루며 배열되며 제2 RFID 태그(303)의 데이터 정보는'1011'의 데이터를 가지는 것으로 RFID 리더기가 인식한다.
도 4(a)는 제2 RFID 태그(303)에서 송신되는 신호를 도시한 도면으로서
Figure 112010041143659-pat00044
주파수 즉, 3.3 GHz, 3.2 GHz, 3.0 GHz에서 공진이 발생하는 것을 알 수 있다.
제3 RFID 태그(305)의 공진 패턴(212)의 영역 내에는 제1 공진기(216), 제2 공진기(217)가 형성되어 있다. 따라서, 제3 RFID 태그(305)에서 송신되는 신호는
Figure 112010041143659-pat00045
주파수에서 공진이 발생한다. RFID 리더기는 제3 RFID 태그(305)에서 송신되는 신호를
Figure 112010041143659-pat00046
= 1,
Figure 112010041143659-pat00047
Figure 112010041143659-pat00048
= 1,
Figure 112010041143659-pat00049
Figure 112010041143659-pat00050
= 0,
Figure 112010041143659-pat00051
Figure 112010041143659-pat00052
= 0의 값으로 인식한다. 이렇게 인식된 값은 4비트의 데이터 정보(
Figure 112010041143659-pat00053
)를 이루며 배열되며 제3 RFID 태그(305)의 정보는 '0011'의 데이터를 가지는 것으로 RFID 리더기가 인식한다.
도 4(b)는 제3 RFID 태그(305)에서 송신되는 신호를 도시한 도면으로서
Figure 112010041143659-pat00054
주파수 즉, 3.3 GHz, 3.2 GHz에서 공진이 발생하는 것을 알 수 있다.
제4 RFID 태그(307)의 공진 패턴(212)의 영역 내에는 제1 공진기(216)가 형성되어 있다. 따라서, 제4 RFID 태그(307)에서 송신되는 신호는
Figure 112010041143659-pat00055
주파수에서 공진이 발생한다. RFID 리더기는 제4 RFID 태그(307)에서 송신되는 신호를
Figure 112010041143659-pat00056
= 1,
Figure 112010041143659-pat00057
Figure 112010041143659-pat00058
= 0,
Figure 112010041143659-pat00059
Figure 112010041143659-pat00060
= 0,
Figure 112010041143659-pat00061
Figure 112010041143659-pat00062
= 0의 값으로 인식한다. 이렇게 인식된 값은 4비트의 데이터 정보(
Figure 112010041143659-pat00063
)를 이루며 배열되며 제4 RFID 태그(307)의 정보는 '0001'의 데이터를 가지는 것으로 RFID 리더기가 인식한다.
도 4(c)는 제4 RFID 태그(307)에서 송신되는 신호를 도시한 도면으로서
Figure 112010041143659-pat00064
주파수 즉, 3.3 GHz에서 공진이 발생하는 것을 알 수 있다.
제5 RFID 태그(309)의 공진 패턴(212)의 영역 내에는 공진기(215)가 형성되어 있지 않다. 따라서, 제5 RFID 태그(309)에서 송신되는 신호는 공진이 발생하지 않으며 RFID 리더기는 제5 RFID 태그(309)에서 송신되는 신호를
Figure 112010041143659-pat00065
= 0,
Figure 112010041143659-pat00066
Figure 112010041143659-pat00067
= 0,
Figure 112010041143659-pat00068
Figure 112010041143659-pat00069
= 0,
Figure 112010041143659-pat00070
Figure 112010041143659-pat00071
= 0의 값으로 인식한다. 이렇게 인식된 값은 4비트의 데이터 정보(
Figure 112010041143659-pat00072
)를 이루며 배열되며 제5 RFID 태그(309)의 정보는 '0000'의 데이터를 가지는 것으로 RFID 리더기가 인식한다.
도 3에 도시된 것처럼, 제1 공진기(216)는 공진 패턴(212)의 좌측에 형성되고 순차적으로 제2 공진기(217), 제3 공진기(218), 제 4 공진기(219)가 형성되는 것은 아니다. 예를 들어, 제1 공진기(216)는 제4 공진기(219)가 형성되지 않을 때 제4 공진기(219)가 형성되는 위치에 형성될 수도 있으며 제1 공진기(216)와 제4 공진기(219)의 위치가 교환되어 형성될 수도 있다.
즉, 공진기(215)의 위치와는 관계없이
Figure 112010041143659-pat00073
의 공진 주파수를 가지는 공진기(215)가 공진 패턴(212)에 형성되는지 여부에 따라
Figure 112010041143659-pat00074
공진 주파수에서의 공진의 발생여부가 결정된다.
상기에서 살펴본 바와 같이, 무칩 RFID 태그(200)는
Figure 112010041143659-pat00075
즉, 16개 조합의 무칩 RFID 태그 세트가 제조될 수 있으며, 상기 16개 조합의 무칩 RFID 태그의 각각의 공진부(210)는 공진기(150)의 개수 또는 공진기(150)가 가지는 공진 주파수 값 중 적어도 하나는 다른 값을 가지게 된다.
따라서, 무칩 RFID 태그(200)의 공진부(210)에 형성되는 공진기(150)의 개수(n)를 조정하여
Figure 112010041143659-pat00076
개의 정보를 가지는 무칩 RFID 태그 세트를 제조할 수 있다.또는, 공진부(210)가 n개의 공진기(150)를 가지는 복수의 무칩 RFID 태그 세트의 조합으로, 일례로서, 두 개의 무칩 RFID 태그 세트의 조합을 하는 경우
Figure 112010041143659-pat00077
개의 정보를 가지는 무칩 RFID 태그 세트로 활용할 수도 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100 : RFID 태그 101 : 유전체 기판
102 : 안테나부 103 : RFID 칩
200 : 무칩 RFID 태그
210 : 공진부 211 : 제1 접지부
212 : 공진 패턴 213 : 제1 슬릿
214 : 제2 슬릿 215 : 공진기
216 : 제1 공진기 217 : 제2 공진기
218 : 제3 공진기 219 : 제4 공진기
230 : 제1 안테나부 231 : 제2 접지부
233 : 제1 도체 패턴
250 : 제2 안테나부 251 : 제3 접지부
253 : 제2 도체 패턴
301 ; 제1 RFID 태그 303 : 제2 RFID 태그
305 : 제3 RFID 태그 307 : 제4 RFID 태그
309 : 제5 RFID 태그

Claims (15)

  1. 유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부;
    상기 접지부와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기가 형성되어 있는 공진 패턴을 포함하고 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시키는 공진부;
    상기 공진 패턴의 일단에 결합되는 제1 도체 패턴을 포함하고, 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하는 제1 안테나부; 및
    상기 공진 패턴의 타단에 결합되는 제2 도체 패턴을 포함하며 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 방사하는 제2 안테나부
    를 포함하되,
    상기 공진기에는 적어도 하나 이상의 슬릿이 형성되며, 상기 제1 도체 패턴과 상기 제2 도체 패턴이 소정의 각도를 이루도록 상기 공진 패턴에 결합되는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 안테나부는 RFID 리더기의 신호를 수신하며,
    상기 제2 안테나부는 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 RFID 리더기로 송신하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 공진부, 상기 제1 안테나부 및 상기 제2 안테나부는 상기 접지부에 의해 둘러싸여 형성되는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 하나 이상의 공진기는 서로 다른 공진 주파수에서 공진하며, 상기 슬릿의 크기 또는 형태에 의해 상기 공진기의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 유전체 기판은 유연성을 갖는 PEN 기판인 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  6. 삭제
  7. 제2항에 있어서,
    상기 RFID 리더기는 상기 제2 안테나부로부터 수신된 신호 중 공진 주파수
    Figure 112010041143659-pat00078
    (1≤k≤n)에서 공진이 일어나면 ‘1’, 공진이 일어나지 않으면 ‘0’으로 인식하며, 이를 이용하여 무칩 RFID 태그 데이터의 정보를 n비트(
    Figure 112010041143659-pat00079
    ) 의 정보로 인식하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
    여기서, n은 상기 공진 패턴에 최대한 형성될 수 있는 상기 공진기의 수를 의미하며,
    Figure 112010041143659-pat00080
    (1≤k≤n)는
    Figure 112010041143659-pat00081
    에서 공진이 발생한 경우 '1', 공진이 발생하지 않은 경우 '0'의 값을 가짐.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유전체 기판의 일면 위에 상기 접지부 및 상기 공진부를 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그.
  9. 무칩 RFID 태그 세트에 있어서,
    복수의 무칩 RFID 태그를 포함하며,
    상기 무칩 RFID 태그는,
    유전체 기판;
    상기 유전체 기판의 일면 위에 배열된 접지부;
    상기 접지부와 동일 평면상에 형성되며 하나 이상의 공진기가 형성되어 있는 공진 패턴을 포함하고 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 미리 설정된 주파수를 공진시키는 공진부;
    상기 공진 패턴의 일단에 결합되는 제1 도체 패턴을 포함하고, 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 신호를 수신하는 제1 안테나부; 및
    상기 공진 패턴의 타단에 결합되는 제2 도체 패턴을 포함하며 상기 접지부와의 상호 작용을 통해 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 방사하는 제2 안테나부
    를 포함하되,
    상기 공진기에는 적어도 하나 이상의 슬릿이 형성되며,
    상기 공진기의 개수 또는 공진기가 가지는 공진 주파수 값 중 적어도 하나는 상기 무칩 RFID 태그별로 상이한 것을 가지는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 안테나부는 RFID 리더기의 신호를 수신하며,
    상기 제2 안테나부는 상기 공진부에서 공진되는 주파수 신호를 RFID 리더기로 송신하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 제1 도체 패턴과 상기 제2 도체 패턴이 소정의 각도를 이루도록 상기 공진 패턴에 결합되는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 하나 이상의 공진기는 서로 다른 공진 주파수에서 공진하며, 상기 슬릿의 크기 또는 형태에 의해 상기 공진기의 공진 주파수가 조절되는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 RFID 리더기는 상기 제2 안테나부로부터 수신된 신호 중 공진 주파수
    Figure 112010041143659-pat00082
    (1≤k≤n)에서 공진이 일어나면 ‘1’, 공진이 일어나지 않으면 ‘0’으로 인식하며, 이를 이용하여 무칩 RFID 태그 데이터의 정보를 n비트(
    Figure 112010041143659-pat00083
    ) 의 정보로 인식하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
    여기서, n은 상기 공진 패턴에 최대한 형성될 수 있는 상기 공진기의 수를 의미하며,
    Figure 112010041143659-pat00084
    (1≤k≤n)는
    Figure 112010041143659-pat00085
    에서 공진이 발생한 경우 '1', 공진이 발생하지 않은 경우 '0'의 값을 가짐.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 공진부에 형성될 수 있는 상기 공진기의 개수가 n개인 경우 상기 무칩 RFID 태그 세트를 이루는 상기 복수의 무칩 RFID 태그의 개수는
    Figure 112010041143659-pat00086
    개인 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
  15. 제 9항에 있어서,
    상기 유전체 기판의 일면 위에 상기 접지부 및 상기 공진부를 전도성 잉크를 이용한 잉크젯 프린팅 공정을 통해 형성하는 것을 특징으로 하는 무칩 RFID 태그 세트.
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