KR101459768B1 - Antenna - Google Patents

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Abstract

실시예에 따른 안테나는 접지층; 상기 접지층 위에 형성된 유전체층; 상기 유전체층 위에 형성되고 슬롯이 형성된 제1 도전체층; 및 상기 유전체층 위에 형성되고 상기 제1 도전체층과 이격되어 상기 슬롯 내부에 형성된 제2 도전체층을 포함한다.An antenna according to an embodiment includes a ground layer; A dielectric layer formed on the ground layer; A first conductor layer formed on the dielectric layer and having a slot formed therein; And a second conductor layer formed on the dielectric layer and spaced apart from the first conductor layer and formed in the slot.

실시예에 의하면, 도전체층, 단락핀, 접지층이 PIFA 구조를 이루도록 하고, CPW 급전 방식을 이용함으로써 안테나 이득이 향상되고 송수신 효율을 높일 수 있다. 또한, 소형이면서도 접지면이 넓게 확보될 수 있으므로 안테나의 송수신 성능을 향상시킬 수 있고, 태그와 같이 제한된 배치 공간을 가지는 장치에 용이하게 안테나를 장착할 수 있으며, 금속체 부착 형태의 안테나를 제작할 수 있다. According to the embodiment, the conductor layer, the shorting pin, and the ground layer have a PIFA structure, and the antenna gain can be improved and the transmission / reception efficiency can be improved by using the CPW feeding method. In addition, since the antenna can be secured in a small size and a wide ground plane can be secured, it is possible to improve the transmission / reception performance of the antenna, easily mount the antenna in a device having a limited layout space such as a tag, have.

안테나, 슬롯, 도전체층, 유전체층, 단락핀, 접지층, CPW Antenna, slot, conductor layer, dielectric layer, shorting pin, ground layer, CPW

Description

안테나{Antenna}Antenna {Antenna}

실시예는 안테나에 관한 것이다.An embodiment relates to an antenna.

안테나는 전압/전류로 표현되는 전기적 신호와 전기장/자기장으로 표현되는 전자기파를 상호 변환해주는 장치로서, 안테나 외부의 전자기장의 변화와 안테나 내부의 도선 상의 전기적 신호를 상호 연동시키게 된다.An antenna is a device that converts an electric signal expressed by a voltage / current and an electromagnetic wave expressed by an electric field / a magnetic field, and interchanges the change of the electromagnetic field outside the antenna and the electrical signal on the wire inside the antenna.

RFID(Radio Frequency IDentification) 송수신 장치는 무선 주파수를 사용하여 태그(tag)가 가지고 있는 정보를 비접촉식으로 인식하거나 기록하는 장치로서, 이를 이용하면 태그가 부착된 물건이나 사람 등을 인식, 추적, 관리할 수 있다.RFID (Radio Frequency Identification) transceiver is a device that recognizes or records information held by a tag using a radio frequency in a non-contact manner. By using this device, it is possible to recognize, track, and manage tagged objects or persons .

이러한 RFID 송수신 장치는 고유한 식별정보를 가지고 있으며 물건이나 동물 등에 부착되는 태그(Tag 또는 Transponder), 태그가 가지고 있는 식별정보를 읽거나 기록하는 리더(Reader 또는 Interrogator)를 포함한다.The RFID transceiver has a unique identification information and includes a tag (Tag or Transponder) attached to an object or an animal, and a reader (Reader or Interrogator) that reads or records the identification information held by the tag.

특히, 이동성을 전제로 하는 태그의 경우 크기에 제약을 가지므로 안테나를 배치설계하는데 많은 어려움이 있다.Especially, the tags that are based on mobility have a limitation on the size, so there are many difficulties in designing the antennas.

예를 들어, 다이폴 형태의 태그 안테나로는 도체가 프린트된 필름형 안테나가 많이 사용되는데, 이러한 태그 안테나는 접지면에 부착되면 단락 상태가 되어 안테나로서의 기능을 수행할 수 없게 된다.For example, a dipole-type tag antenna is often used as a film-type antenna on which a conductor is printed. When such a tag antenna is attached to a ground plane, it becomes short-circuited and can not function as an antenna.

또한, 용량성 임피던스를 가지는 태그 칩과의 공액 정합을 위하여, 태그 안테나는 유도성 임피던스를 가져야 하나 필름형 태그 안테나의 구조로는 이를 구현하기 어렵다.Also, for the conjugate matching with the tag chip having the capacitive impedance, the tag antenna must have an inductive impedance, but it is difficult to realize it by the structure of the film tag antenna.

따라서, 태그 칩제품의 종류에 맞추어 태그 안테나 역시 다양한 크기 및 형태의 제품으로 생산되어야 하므로 생산 효율이 저하되고 대량 생산이 어려워지는 문제점이 있다.Accordingly, the tag antenna must be manufactured in various sizes and shapes in accordance with the type of the tag chip product, so that the production efficiency is lowered and mass production becomes difficult.

현재, 태그 안테나의 접지 구조를 개선하여 접지면을 일체형으로 제작하여 확장한 제품이 개발되고 있으나, 단락 상태를 회피하기 위하여 일정한 높이를 확보해야 하는 등 크기가 크고 가격이 고가이므로, 저렴하고 작은 사이즈의 태그 제품을 생산하는데 제약이 된다.At present, the tag antenna has improved the grounding structure and the ground plane has been developed as an integral product. However, since it is necessary to secure a certain height in order to avoid the short-circuit state and the price is high, The production of the tag product of the present invention is limited.

실시예는 방사되는 신호의 에너지 흐름을 조절하여 안테나 이득을 극대화하고, 소형이면서도 접지면이 넓게 확보되어 송수신 성능이 향상되며, 임피던스 조절이 용이하고, 금속 표면에 부착이 가능한 안테나를 제공한다.Embodiments provide an antenna capable of maximizing an antenna gain by controlling energy flow of a radiated signal, ensuring a small size and a wide ground plane, improving transmission / reception performance, facilitating impedance control, and attaching to a metal surface.

실시예에 따른 안테나는 접지층; 상기 접지층 위에 형성된 유전체층; 상기 유전체층 위에 형성되고 슬롯이 형성된 제1 도전체층; 및 상기 유전체층 위에 형성되고 상기 제1 도전체층과 이격되어 상기 슬롯 내부에 형성된 제2 도전체층을 포함한다.An antenna according to an embodiment includes a ground layer; A dielectric layer formed on the ground layer; A first conductor layer formed on the dielectric layer and having a slot formed therein; And a second conductor layer formed on the dielectric layer and spaced apart from the first conductor layer and formed in the slot.

실시예에 의하면, 다음과 같은 효과가 있다.According to the embodiment, the following effects can be obtained.

첫째, 도전체층, 단락핀, 접지층이 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 이루도록 하고, CPW(Coplanar Waveguide) 급전 방식을 이용함으로써 안테나 이득이 향상되고 송수신 효율을 높일 수 있다.First, the antenna gain can be improved and the transmission / reception efficiency can be improved by using a planar inverted-F antenna (PIFA) structure and a coplanar waveguide (CPW) feeding method.

둘째, 소형이면서도 접지면이 넓게 확보될 수 있으므로 안테나의 송수신 성능을 향상시킬 수 있고, 태그와 같이 제한된 배치 공간을 가지는 장치에 용이하게 안테나를 장착할 수 있으며, 금속체 부착 형태의 안테나를 제작할 수 있다. Second, since the antenna can be secured in a small size and a wide ground plane can be secured, it is possible to improve the transmission / reception performance of the antenna, easily mount the antenna in a device having a limited layout space such as a tag, have.

셋째, 단락핀을 이용하여 안테나의 임피던스를 조절할 수 있으므로, 단일 안테나 제품으로 태그칩의 다양한 임피던스를 매칭시킬 수 있는 효과가 있다.Third, since the impedance of the antenna can be adjusted by using the shorting pin, it is possible to match various impedances of the tag chip with the single antenna product.

넷째, 가공이 용이한 인쇄기판 형태로 PIFA 구조를 제작할 수 있으므로, 안테나의 이용분야를 확대할 수 있고 대량 생산이 가능하며 생산 단가를 낮출 수 있는 효과가 있다.Fourth, since the PIFA structure can be manufactured in the form of a printed board that can be easily processed, it is possible to expand the field of use of the antenna, to mass-produce it, and to lower the production cost.

다섯째, 실시예에 따른 안테나를 이용하면 소형이면서도 저렴한 태그 제품을 제조할 수 있다.Fifth, by using the antenna according to the embodiment, a small and inexpensive tag product can be manufactured.

첨부된 도면을 참조하여 실시예에 따른 안테나에 대하여 상세히 설명한다.The antenna according to the embodiment will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 안테나의 A-A' 선을 기준으로 절단한 경우 그 절단면을 도시한 측단면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a structure of an antenna according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a side cross-sectional view illustrating a cut surface taken along the line A-A 'of the antenna shown in FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 실시예에 따른 안테나는 제1 도전체층(112), 제2 도전체층(114), 유전체층(120), 접지층(130), 제1 단락핀(118), 제2 단락핀(116)을 포함하여 구성된다.1 and 2, an antenna according to an embodiment includes a first conductor layer 112, a second conductor layer 114, a dielectric layer 120, a ground layer 130, a first shorting pin 118, And a second shorting pin (116).

또한, 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114) 사이에는 칩소자(140)가 위치되며, 상기 칩소자(140)는 연결부재(142)에 의하여 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층과 각각 전기적으로 연결된다.A chip element 140 is positioned between the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 and the chip element 140 is electrically connected to the first conductor layer 112) and the second conductor layer, respectively.

실시예에 따른 안테나는 다양한 RF 통신 시스템에 이용될 수 있으나, 실시예에서는 약 900 MHz 대역의 주파수를 이용하는 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그에 사용된 것을 예시한다.The antenna according to the embodiment can be used in various RF communication systems, but in the embodiment, it is exemplified that it is used in an RFID (Radio Frequency IDentification) tag using a frequency of about 900 MHz band.

상기 접지층(130) 위에 유전체층(120)이 형성되고, 상기 유전체층(120) 위에 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)이 형성된다.A dielectric layer 120 is formed on the ground layer 130 and the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 are formed on the dielectric layer 120.

상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)은 구리와 같은 금속 재질로 이루어지며, 상기 제1 도전체층(112)은 내부에 슬롯(S)이 형성되어 있다.The first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 are made of a metal such as copper and the first conductor layer 112 has a slot S formed therein.

실시예에서, 상기 제1 도전체층(112)은 상기 유전체층(120) 전면에 형성되고 사각 형태를 이루는 것으로 예시되었으나, 상기 유전체층(120)의 일부 영역에 형성되고 다양한 형태를 이룰 수 있다.Although the first conductor layer 112 is formed on the entire surface of the dielectric layer 120 and has a rectangular shape, the first conductor layer 112 may be formed in a part of the dielectric layer 120 and may have various shapes.

상기 제2 도전체층(114)은 상기 제1 도전체층(112)과 이격되어 상기 슬롯(S) 내부에 형성된다.The second conductor layer 114 is formed in the slot S, spaced apart from the first conductor layer 112.

실시예에서, 상기 슬롯(S)과 상기 제2 도전체층(114) 역시 다양한 형태를 이룰 수 있으며, 실시예에서는 사각 형태를 이룬 것으로 예시되었다.In an embodiment, the slot S and the second conductor layer 114 may also take various forms, and are illustrated as having a square shape in the embodiment.

또한, 상기 제2 도전체층(114)의 상호 대향하는 면은 상기 제1 도전체층(112)과 동일한 이격 거리를 가지도록 형성될 수 있다.The mutually opposing surfaces of the second conductor layer 114 may be formed to have the same distance as the first conductor layer 112.

즉, 상기 제2 도전체층(114)의 상하면과 상기 제1 도전체층(112) 사이의 거리는 동일한 길이로 형성되고, 상기 제2 도전체층(114)의 좌우면과 상기 제1 도전체층(112) 사이의 거리는 동일한 길이로 형성될 수 있다.That is, the distance between the top and bottom surfaces of the second conductor layer 114 and the first conductor layer 112 are the same, and the distance between the left and right surfaces of the second conductor layer 114 and the first conductor layer 112, May be formed to have the same length.

실시예에서는 상기 제2 도전체층(114)의 좌우면과 상기 제1 도전체층(112) 사이의 거리가 상기 제2 도전체층(114)의 상하면과 상기 제1 도전체층(112) 사이의 거리보다 길게 형성된 것으로 예시되었으나, 방사 패턴에 따라 이격 거리는 조절될 수 있다.The distance between the left and right sides of the second conductor layer 114 and the first conductor layer 112 is greater than the distance between the top and bottom surfaces of the second conductor layer 114 and the first conductor layer 112 However, the spacing distance can be adjusted according to the radiation pattern.

이와 같은 구조의 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)은 CPW(Coplanar Waveguide) 방식으로 동작된다.The first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 having such a structure are operated by a CPW (Coplanar Waveguide) method.

상기 유전체층(120)은 RF신호의 효율적인 방사를 위하여 정사각형, 직사각형 등의 사각형 구조를 가질 수 있으며, 유전체 기판(예: FR-4) 또는 절연체(예; 절연 필름) 등으로 형성될 수 있다.The dielectric layer 120 may have a square structure such as a square or a rectangle in order to efficiently radiate an RF signal and may be formed of a dielectric substrate such as FR-4 or an insulator such as an insulating film.

상기 유전체층(120)이 유전체 기판으로 형성되는 경우, 기판 면에 동박을 형성하고 동박을 식각하여 상기 제1 도전체층(112), 상기 제2 도전체층(114), 상기 접지층(130)이 형성될 수 있으며, 기판의 유전율(예; 3.5~4.7)에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스를 조절할 수 있다.When the dielectric layer 120 is formed of a dielectric substrate, a copper foil is formed on the substrate surface and the copper foil is etched to form the first conductor layer 112, the second conductor layer 114, and the ground layer 130 And the capacitive reactance of the antenna can be adjusted according to the permittivity of the substrate (for example, 3.5 to 4.7).

또한, 상기 유전체층(120)이 절연 필름을 사용하여 형성되는 경우, PET 필름, 폴리이미디(PI), 폴리에틸렌나프타레이트(PEN), 폴리염화비닐(PVC), 종이, 아세테이트, 폴리에스테르, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 탄산 칼슘을 가진 폴리 프로필렌, 아크릴로니틀릴 부타디엔 스틸렌(ABS) 또는 플라스틱 등의 재질이 사용될 수 있으며, 상기 제1 도전체층(112), 상기 제2 도전체층(114), 상기 접지층(130)은 절연 필름 면에 도전물질이 도포됨으로써 형성될 수 있다.When the dielectric layer 120 is formed using an insulating film, it is preferable to use an insulating film such as a PET film, a polyimide (PI), a polyethylene naphthalate (PEN), a polyvinyl chloride (PVC), a paper, an acetate, a polyester, The first conductor layer 112, the second conductor layer 114, the ground layer 130, and the like may be used as the first conductor layer 112. The first conductor layer 112, the second conductor layer 114, and the ground layer 130 may be made of a material such as polypropylene, polypropylene having calcium carbonate, acrylonitrile butadiene styrene May be formed by applying a conductive material to the surface of the insulating film.

실시예에서 상기 유전체층(120)은 인쇄회로기판(PCB; Printed Circuit Board) 공정을 통하여 FR4 기판으로 형성된 것으로 한다.In an embodiment, the dielectric layer 120 may be formed of a FR4 substrate through a printed circuit board (PCB) process.

상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)은 상기 칩소자(114)로부터 전달된 전류 또는 대기 중의 에너지 신호에 의한 전류가 흐르는 선로의 역할을 하며, 상기 슬롯(S)은 커패시턴스 성분을 유발한다.The first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 serve as a line through which a current from the chip device 114 or a current due to an energy signal in the atmospheric air flows, Causing a capacitance component.

상기 슬롯(S)의 크기, 형태, 위치 및 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도 전체층(114) 사이의 거리는 안테나의 특성 임피던스에 따라 조정될 수 있다.The size, shape and position of the slot S and the distance between the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 can be adjusted according to the characteristic impedance of the antenna.

상기 칩소자(140)는 상기 슬롯(S)을 통하여 노출된 상기 유전체층(120)에 다이본딩되고, 상기 연결부재(142)를 통하여 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)과 전기적으로 연결된다. 이때, 상기 칩소자(160)는, 전류 흐름을 고려하여 상기 슬롯(S)의 중간 부분에 위치될 수 있다.The chip element 140 is die-bonded to the dielectric layer 120 exposed through the slot S and the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 ). At this time, the chip device 160 may be positioned at an intermediate portion of the slot S in consideration of current flow.

상기 칩소자(140)는 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리 등이 내장될 수 있으며, 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)을 통하여 RF 주파수를 송수신한다.The chip device 140 may include an RF transceiver circuit, a control logic, a memory, and the like, and transmits and receives RF frequencies through the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114.

또한, 상기 칩소자(140)는 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)과 연결됨에 있어서 전기적인 극성에 대한 방향성이 없으며, 상기 칩소자(140)가 극성 없이 동작되므로 급전 전류는 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114) 양방향으로 흐를 수 있다.In addition, since the chip device 140 is connected to the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114, there is no directionality with respect to electrical polarity, and the chip device 140 operates without polarity A feed current can flow in both directions of the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114.

상기 연결부재(142)는 전도성 패드, 리드 등을 이용하여 형성될 수 있으며, 상기 칩소자(140)와 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)의 전기적인 접속은 플립 칩 본딩 또는 와이어 본딩 방식 등으로 다양하게 이루어질 수 있다.The connection member 142 may be formed using a conductive pad or a lead and the electrical connection between the chip element 140 and the first and second conductor layers 112, Chip bonding, wire bonding, or the like.

또한, 실시예에 따른 안테나는 상기 칩소자(140)의 종류에 따라 RFID 태그 또는 RFID 리더용으로 이용될 수 있으며, 이용 환경에 따라 다양한 크기로 제작될 수 있다.In addition, the antenna according to the embodiment can be used for an RFID tag or an RFID reader according to the type of the chip device 140, and can be manufactured in various sizes according to the use environment.

예를 들면, 실시예에 따른 안테나의 크기는 약 140mm×20mm, 두께는 약 1mm 정도로 형성될 수 있으며, 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)은 약 0.5mm의 두께로 형성될 수 있다.For example, the size of the antenna according to the embodiment may be about 140 mm x 20 mm and the thickness about 1 mm, and the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 may have a thickness of about 0.5 mm As shown in FIG.

상기 제1 단락핀(118)은 상기 제1 도전체층(112)으로부터 상기 접지층(130)까지 관통되어 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 접지층(130)을 전기적으로 연결시킨다.The first shorting pin 118 extends from the first conductor layer 112 to the ground layer 130 to electrically connect the first conductor layer 112 and the ground layer 130.

상기 제1 단락핀(118)은 다수개이며, 상기 제1 도전체층(112)의 일측 끝단을 따라 정렬되는데, 안테나의 임피던스 특성에 따라 그 개수 및 간격이 조정될 수 있다.The first shorting pins 118 are arranged along one end of the first conductor layer 112. The number and the interval of the first shorting pins 118 may be adjusted according to the impedance characteristics of the antenna.

가령, 실시예에 따른 안테나의 임피던스가 "16+j117Ω"인 것으로 가정하면, 상기 제1 단락핀(118)은 약 10개 안팎의 개수로 구비되고, 상기 제1 도전체층(112)의 일측 끝단 전체에 균일한 간격으로 배치될 수 있다.For example, assuming that the impedance of the antenna according to the embodiment is "16 + j117 ?, " the first shorting pins 118 are provided in a number of about ten, and the first shorting pins 118 are formed on the entire one end of the first conductor layer 112 They can be arranged at regular intervals.

이와 같이, 제1 도전체층(112), 제1 단락핀(118), 접지층(130)은 변형된 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 구조를 이루며, 대역폭(band width), 공진 주파수에서의 반사 손실(Return Loss), 임피던스 매칭 효율 등의 요인에 따라 제1 도전체층(112)과 접지층(130)의 크기, 제1 단락핀(118)의 개수 및 위치가 조정될 수 있다.The first conductive layer 112, the first shorting pin 118 and the grounding layer 130 have a modified PIFA (Planar Inverted-F Antenna) structure and have a band width and reflectance at a resonant frequency The size of the first conductor layer 112 and the ground layer 130, and the number and position of the first shorting pins 118 can be adjusted according to factors such as loss, return loss, and impedance matching efficiency.

이와 같이 수직형 PIFA 구조를 이용한 실시예에 따른 안테나는 변형 및 가공이 용이한 장점을 가진다.The antenna according to the embodiment using the vertical PIFA structure has an advantage of being easy to deform and work.

상기 제2 단락핀(116)은 상기 제2 도전체층(114)으로부터 상기 접지층(130)까지 관통되어 상기 제2 도전체층(114) 및 상기 접지층(130)을 전기적으로 연결시 킨다.The second shorting pin 116 penetrates from the second conductor layer 114 to the grounding layer 130 to electrically connect the second conductor layer 114 and the grounding layer 130.

상기 제2 단락핀(116)은 제1 단락핀(118)과는 달리 PIFA 구조에 관여하지 않으므로 개수와 위치의 변형은 비교적 자유롭다.Since the second shorting pin 116 does not participate in the PIFA structure unlike the first shorting pin 118, the number and position of the second shorting pin 116 are relatively free from deformation.

또한, 상기 제1 단락핀(118)과 상기 제2 단락핀(116)은 비아홀 공정을 통하여 형성될 수 있다.Also, the first shorting pin 118 and the second shorting pin 116 may be formed through a via hole process.

이처럼, 상기 제1 단락핀(118)과 상기 제2 단락핀(116)은 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)의 전류 분포에 영향을 주며, 상기 제1 도전체층(112)과 상기 제2 도전체층(114)은 상기 제1 단락핀(118)과 상기 제2 단락핀(116)에 의하여 그라운드 성분이 강화됨으로써 안테나 성능이 향상될 수 있다.As such, the first shorting pin 118 and the second shorting pin 116 affect the current distribution of the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114, The antenna element 112 and the second conductor layer 114 are strengthened by the first shorting pin 118 and the second shorting pin 116 to improve the antenna performance.

도 3은 실시예에 따른 안테나에서 신호가 공진되는 경우 방사 패턴의 형태를 모식화한 도면이다.3 is a diagram illustrating a form of a radiation pattern when a signal is resonated in the antenna according to the embodiment.

도 3에 도시된 방사패턴은, 실시예에 따른 안테나를 수직으로 위치하고 신호 발생원을 각 축 방향으로의 각도(θ,Φ)를 0도부터 90도까지 순차적으로 이동하면서 측정한 것인데, 안테나 주위의 이득이 고르게 강해진 것을 관찰할 수 있다.The radiation pattern shown in FIG. 3 is obtained by vertically positioning the antenna according to the embodiment and sequentially moving the angle of the signal source in the axial direction from 0 degrees to 90 degrees. It can be observed that the gain is evenly enhanced.

상기 방사 패턴 상에 표시된 영역들은 전력 이득의 차이를 나타낸다.The areas displayed on the radiation pattern represent the difference in power gain.

참고로, 측정 시 주파수 효율은 0.1926이며, 이득(dB)은 S 파라미터(S1.1; 입력 포트와 출력 포트가 동일함을 의미)에서 3.334 dB로 측정되었다.For reference, the frequency efficiency at the measurement was 0.1926 and the gain (dB) was measured at 3.334 dB in the S parameter (S1.1; meaning the input and output ports are equal).

일반적인 PIFA형 안테나는 실시예와 같이 전방향에 대하여 고른 방사패턴을 가지지 못하며, 이득은 3dBi 정도에 그치는 수준이다.The general PIFA type antenna does not have a uniform radiation pattern in all directions as in the embodiment, and the gain is only about 3dBi.

그러나, 실시예에 따른 안테나는 전체 이득이 5dBi 이상으로 일반적인 PIFA형 안테나보다 2dBi이상 향상 시킬 수 있다.However, the overall gain of the antenna according to the embodiment is more than 5 dBi, which is more than 2 dBi higher than that of the general PIFA type antenna.

도 4는 실시예에 따른 안테나에서 공진되는 신호의 대역을 측정한 그래프이고, 도 5는 실시예에 따른 안테나의 임피던스를 표시한 스미스 챠트이다.FIG. 4 is a graph showing a band of a signal resonated by the antenna according to the embodiment, and FIG. 5 is a Smith chart showing the impedance of the antenna according to the embodiment.

도 4에의 그래프에서, y축은 전력 수치(dB)를 나타내고 x축은 주파수 대역(Hz)을 나타낸다.In the graph of FIG. 4, the y-axis represents the power value (dB) and the x-axis represents the frequency band (Hz).

도 4를 참조하면, 상기 제1 도전체층(112) 및 상기 제2 도전체층(114)에서 공진되는 주파수신호의 대역(F)이 측정되어 있는데, 약 0.90239 GHz 내지 0.91933 GHz 대역에서 공진이 일어나고 이때의 대역폭(BW)은 약 0.01694 GHz이다.Referring to FIG. 4, a frequency band F of a frequency signal resonated by the first conductor layer 112 and the second conductor layer 114 is measured. When resonance occurs in the range of about 0.90239 GHz to 0.91933 GHz, (BW) of about 0.01694 GHz.

이와 같은 실시예에 따른 안테나의 공진 주파수 대역은 북미형 RFID(902~930MHz), 한국형 RFID(908.5~915MHz) 주파수 대역을 모두 포함하는 수치이다.The resonance frequency band of the antenna according to this embodiment is a value including both the North American type RFID (902 to 930 MHz) and the Korean type RFID (908.5 to 915 MHz) frequency band.

따라서, 실시예에 따른 안테나를 이용하면, RFID 통신 채널에 할당된 다수의 주파수 대역을 충족시킬 수 있으며, 따라서 다양한 용도로 이용되는 RFID 태그 또는 RFID 리더와 같은 RFID 송수신 시스템에 활용될 수 있다.Therefore, by using the antenna according to the embodiment, it is possible to satisfy a plurality of frequency bands allocated to the RFID communication channel, and thus it can be utilized in an RFID transmission / reception system such as an RFID tag or an RFID reader used for various purposes.

도 5에 의하면, 따른 실시예에 의한 안테나의 각 주파수 대역에 따른 임피던스가 표시되어 있는데, 표시점 "E"는 주파수 공진이 거의 일어나지 않는 경우로서 약 (0.006203-j3.062e-015)Ω의 임피던스 수치를 보인다.5, the impedance according to each frequency band of the antenna according to the embodiment is displayed. The display point "E" is a case where frequency resonance hardly occurs, and an impedance of about 0.006203-j3.062e-015 Numbers are shown.

또한, 약 909 MHz 대역의 표시점 "C", 약 915 MHz 대역의 표시점 "D"는 각각, (7.525+j89.75)Ω, (31.65+j167.6)Ω의 임피던스 수치를 보임으로써, 실시 예에 따른 상기 슬롯(S), 제1 단락핀(118), 제2 단락핀(116) 등의 설계 구조가 900 MHz 대역 기준을 충족시키고 있음을 알 수 있다.The display point "C" in the band of about 909 MHz and the display point "D" in the band of about 915 MHz have impedance values of (7.525 + j89.75)?, (31.65 + j167.6)?, The design of the slot S, the first shorting pin 118, the second shorting pin 116, etc. according to the 900 MHz band standard is satisfied.

이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 실시예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood that various modifications and applications other than those described above are possible. For example, each component specifically shown in the embodiments of the present invention can be modified and implemented. It is to be understood that all changes and modifications that come within the meaning and range of equivalency of the claims are therefore intended to be embraced therein.

도 1은 실시예에 따른 안테나의 구조를 도시한 사시도.1 is a perspective view illustrating a structure of an antenna according to an embodiment.

도 2는 도 1에 도시된 안테나의 A-A' 선을 기준으로 절단한 경우 그 절단면을 도시한 측단면도.FIG. 2 is a side cross-sectional view showing a cut surface taken along the line A-A 'of the antenna shown in FIG. 1; FIG.

도 3은 실시예에 따른 안테나에서 신호가 공진되는 경우 방사 패턴의 형태를 모식화한 도면.3 is a diagram illustrating a form of a radiation pattern when a signal is resonated in an antenna according to an embodiment.

도 4는 실시예에 따른 안테나에서 공진되는 신호의 대역을 측정한 그래프.FIG. 4 is a graph showing a band of a signal resonated in the antenna according to the embodiment; FIG.

도 5는 실시예에 따른 안테나의 임피던스를 표시한 스미스 챠트.5 is a Smith chart showing an impedance of an antenna according to an embodiment.

Claims (10)

접지층;A ground layer; 상기 접지층 위에 형성된 유전체층;A dielectric layer formed on the ground layer; 상기 유전체층 위에 형성되고 슬롯이 형성된 제1 도전체층;A first conductor layer formed on the dielectric layer and having a slot formed therein; 상기 유전체층 위에 형성되고 상기 제1 도전체층과 이격되어 상기 슬롯 내부에 형성된 제2 도전체층; 및A second conductor layer formed on the dielectric layer and spaced apart from the first conductor layer and formed in the slot; And 상기 제2 도전체층으로부터 상기 접지층까지 관통되어 상기 제2 도전체층 및 상기 접지층을 전기적으로 연결시키는 제2 단락핀을 포함하는 안테나.And a second shorting pin penetrating from the second conductor layer to the ground layer and electrically connecting the second conductor layer and the ground layer. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯 및 상기 제2 도전체층은 사각 형태를 이루고,Wherein the slot and the second conductor layer are in a rectangular shape, 상기 제2 도전체층의 상호 대향하는 면은 상기 제1 도전체층과 동일한 이격 거리를 가지는 안테나.And the mutually opposing surfaces of the second conductor layers have the same distance as the first conductor layer. 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 제1 도전체층으로부터 상기 접지층까지 관통되어 상기 제1 도전체층 및 상기 접지층을 전기적으로 연결시키는 제1 단락핀을 포함하는 안테나.And a first shorting pin penetrating from the first conductor layer to the grounding layer and electrically connecting the first conductor layer and the grounding layer. 제3항에 있어서, 상기 제1 단락핀은The connector of claim 3, wherein the first shorting pin 다수개이며, 상기 제1 도전체층의 일측 끝단을 따라 정렬된 안테나.And arranged along one end of the first conductor layer. 삭제delete 제1항에 있어서,The method according to claim 1, 상기 슬롯에 칩소자가 구비되고, 상기 칩소자는 상기 제1 도전체층 및 상기 제2 도전체층과 전기적으로 연결된 안테나.A chip element is provided in the slot, and the chip element is electrically connected to the first conductor layer and the second conductor layer. 제3항에 있어서, 상기 제1 단락핀은The connector of claim 3, wherein the first shorting pin 비아홀 구조를 이루는 안테나.An antenna that forms a via hole structure. 제1항에 있어서, 상기 제2 단락핀은The connector of claim 1, wherein the second shorting pin 비아홀 구조를 이루는 안테나.An antenna that forms a via hole structure. 제1항에 있어서, 상기 유전체층은The method of claim 1, wherein the dielectric layer FR4 기판을 포함하여 이루어지는 안테나.An antenna comprising an FR4 substrate. 제3항에 있어서, 상기 제1 단락핀은The connector of claim 3, wherein the first shorting pin 다수개이며, 임피던스에 따라 개수 및 간격이 조정되는 안테나.And the number and spacing are adjusted according to the impedance.
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