KR101494148B1 - Parallel antenna and tag with the parallel antenna - Google Patents

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Abstract

본 발명은 하나의 통신 칩에 연결되는 복수의 루프 안테나가 구비된 병렬 안테나 및 그 안테나가 구비된 태그에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 의한 병렬 안테나는 통신 칩; 상기 통신 칩과 연결되는 제1루프 안테나; 상기 통신 칩과 연결되고 상기 제1루프 안테나와 병렬로 배열된 제2루프 안테나를 포함할 수 있다. 특히, 상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나의 페루프 내부 영역은 서로 겹쳐지지 않는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a parallel antenna having a plurality of loop antennas connected to one communication chip, and a tag having the antenna.
A parallel antenna according to an embodiment of the present invention includes a communication chip; A first loop antenna connected to the communication chip; And a second loop antenna connected to the communication chip and arranged in parallel with the first loop antenna. Particularly, the inner region of the first loop antenna and the inner loop region of the second loop antenna are not overlapped with each other.

Description

병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그{PARALLEL ANTENNA AND TAG WITH THE PARALLEL ANTENNA}PARALLEL ANTENNA AND TAG WITH THE PARALLEL ANTENNA < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그에 관한 것으로, 보다 상세하게는 하나의 통신 칩에 연결되는 복수의 루프 안테나가 구비된 병렬 안테나 및 그 안테나가 구비된 태그에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a parallel antenna and a tag provided with a parallel antenna, and more particularly to a parallel antenna having a plurality of loop antennas connected to one communication chip and a tag having the parallel antenna.

엔에프시(NFC: Near Field Communication)는 상품, 물품 등에 정보가 저장되어 있는 전자 태그를 부착하고 이를 리드 모드로 읽어 해당 상품 또는 물품의 이력, 내용 등을 확인하거나 전자결제 또는 일대일 통신하는 것으로, 전자 태그 또는 리더기에는 13.56 MHz 대역의 무선 주파수에서 공진(resonate)되도록 안테나를 포함하는 안테나부가 구성되어 있다.Near Field Communication (NFC) is a method of attaching an electronic tag in which information is stored in a product, an article, etc., and reading it in a lead mode to confirm the history or contents of the product or article, An electronic tag or a reader is provided with an antenna section including an antenna to be resonated at a radio frequency band of 13.56 MHz.

일반적인 루프안테나의 성능은 안테나의 인덕턴스(L), 캐패시턴스(C)와 저항(R)이 안테나 특성과 밀접한 관련이 있다. 이때 안테나의 재질과 형상에 따라 내부의 저항, 인덕턴스, 캐패시턴스의 값은 결정이 되는데, 이를 재조정 하기 위해서는 안테나의 재질, 두께, 폭, 직경 등을 바꾸어야 하는 번거로움이 생길 수 밖에 없다. 또한 안테나의 성능을 향상 시키기 위해 안테나를 병렬로 연결하는 경우 안테나의 저항값은 줄어들고 따라서 성능은 향상된다.The performance of a typical loop antenna is closely related to antenna characteristics such as inductance (L), capacitance (C) and resistance (R) of the antenna. In this case, the resistance, inductance and capacitance of the antenna are determined according to the material and shape of the antenna. In order to readjust the resistance, the inductance and the capacitance of the antenna, it is necessary to change the material, thickness, width and diameter of the antenna. In addition, when the antennas are connected in parallel to improve the performance of the antenna, the resistance value of the antenna is reduced and the performance is improved.

한편, 무선 전력전송이나, RFID, NFC 시스템 등에서 고가의 스마트폰이나 각종 휴대형 리더기들이 제작되고 사용되고 있고, 대부분 안테나의 위치는 상기 리더기들의 일정한 위치에 내장되어 있는데, 단말기의 사이즈를 줄이기 위해 점점 안테나의 크기는 줄어들고 있다.On the other hand, expensive smart phones and various portable readers are manufactured and used in wireless power transmission, RFID, NFC systems, etc. Most of the antennas are located at certain positions of the readers. In order to reduce the size of the terminals, The size is decreasing.

더구나 안테나의 위치도 상기 리더기들의 후면에 위치하고 있는 것이 대부분이며, 후면에 위치한 안테나는 사용자가 상기 시스템을 이용할 경우 눈으로 볼 수 없고, 안테나 위치를 추측과 경험에 의하여 서로 근접시킬 수 밖에 없다. 리더기들도 제조사 별로 내장되는 루프 안테나의 위치가 다양하여, 상기 리더기의 윗부분, 중앙, 하단부, 측면부 등에 위치 하는데, 사용자가 이를 정확히 알지 못하고 사용하는 경우가 일반적이다. 상기와 같은 이유로 리더기를 태그에 무의식 적으로 정확히 근접시키는 것이 어렵다. Moreover, the position of the antenna is mostly located on the rear side of the readers, and the antenna located on the rear side can not be seen when the user uses the system, and the position of the antenna can not be kept close to each other due to speculation and experience. The position of the loop antenna embedded in each reader of the reader varies depending on the manufacturer, and the reader is generally located at the top, center, bottom or side of the reader. For the above reasons, it is difficult to unconsciously and closely approximate the reader to the tag.

대한민국 공개번호 제10-2013-0025571호는 기판의 상면에 형성되는 제1 루프, 기판의 상면에 제1 루프와 상호 이격하여 형성되는 제2 루프, 기판의 상면에 제1 루프 및 제2 루프와 각각 일정 간격 이격하여 형성되고 제1 루프 및 제2 루프로부터 각각 커플링 급전되는 공통 방사체, 기판의 저면에 제1 루프와 대응되는 위치에 형성되는 제1 기생 패치, 및 기판의 저면에 제1 기생 패치와 상호 이격하고, 제2 루프와 대응되는 위치에 형성되는 제2 기생 패치를 포함하는 다중 안테나를 개시하고 있다.Korean Patent Publication No. 10-2013-0025571 discloses a plasma display panel comprising a first loop formed on an upper surface of a substrate, a second loop formed on the upper surface of the substrate and spaced apart from the first loop, a first loop and a second loop formed on an upper surface of the substrate, A first parasitic patch formed at a position corresponding to the first loop on the bottom surface of the substrate, and a second parasitic patch formed on the bottom surface of the substrate, And a second parasitic patch spaced apart from the patch and formed at a position corresponding to the second loop.

하지만, 상기 공개번호 제10-2013-0025571호는 안테나 인식 범위를 넓히는 기술에 대해서는 개시하지 않고 있다.However, the above-mentioned publication No. 10-2013-0025571 does not disclose a technique for widening the antenna recognition range.

따라서 안테나의 인식 범위를 넓혀 리더기와 태그의 루프 안테나를 용이하게 근접시킬 수 있는 기술에 대한 연구가 필요한 실정이다.Therefore, it is necessary to study the technology that can easily approximate the loop antenna of the reader and the tag by widening the recognition range of the antenna.

본 발명의 목적은 하나의 칩에 연결된 복수의 안테나가 개별적으로 동작하도록 함으로써, 넓은 인식 범위를 가지고 있는 병렬 안테나 및 상기 안테나가 구비된 태그를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to provide a parallel antenna having a wide recognition range by allowing a plurality of antennas connected to one chip to operate individually, and a tag having the antenna.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 통신 칩; 상기 통신 칩과 연결되는 제1루프 안테나; 상기 통신 칩과 연결되고 상기 제1루프 안테나와 병렬로 배열된 제2루프 안테나를 포함하되, 상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나의 페루프 내부 영역은 서로 겹쳐지지 않는 병렬 안테나가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a communication device comprising: a communication chip; A first loop antenna connected to the communication chip; And a second loop antenna connected to the communication chip and arranged in parallel with the first loop antenna, wherein the first loop antenna and the second loop antenna are provided with parallel antennas that do not overlap with each other .

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일실시예에 의하면, 복수의 루프 안테나가 구비된 병렬 안테나가 구비된 태그에 있어서, 상기 병렬 안테나는 통신 칩; 상기 통신 칩과 연결되는 제1루프 안테나; 상기 통신 칩과 연결되고 상기 제1루프 안테나와 병렬로 배열된 제2루프 안테나를 포함하되, 상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나의 페루프 내부 영역은 서로 겹쳐지지 않는 태그가 제공된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tag having a parallel antenna including a plurality of loop antennas, the parallel antenna comprising: a communication chip; A first loop antenna connected to the communication chip; And a second loop antenna connected to the communication chip and arranged in parallel with the first loop antenna, wherein the inner loop region of the first loop antenna and the inner loop region of the second loop antenna are not overlapped with each other.

본 발명의 일실시예에 의한 병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그는 하나의 칩에 연결된 복수의 안테나가 개별적으로 동작하여, 안테나의 인식 범위를 넓힐 수 있다.In the tag having the parallel antenna and the parallel antenna according to the embodiment of the present invention, a plurality of antennas connected to one chip operate individually, thereby widening the recognition range of the antenna.

본 발명의 일실시예에 의하면, 안테나의 인식 범위를 넓게 하면서도 전력과 데이터의 송수신 성능이 저하되지 않는다.According to the embodiment of the present invention, the recognition range of the antenna is widened, and the transmission / reception performance of power and data is not deteriorated.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나가 구비된 태그의 구조를 나타내는 도면이다.
도 2 내지 도 3은 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나에 포함된 루프 안테나의 배치의 일례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나에 포함된 루프 안테나 간의 이격 거리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 내지 도 6은 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나의 등가 회로를 나타내는 도면이다.1 is a view showing a structure of a tag having a parallel antenna according to an embodiment of the present invention.
2 to 3 are views showing an example of the arrangement of loop antennas included in the parallel antenna according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining a separation distance between loop antennas included in a parallel antenna according to an embodiment of the present invention.
5 to 6 are diagrams showing an equivalent circuit of a parallel antenna according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그에 대해 도면을 참조하여 설명하도록 하겠다.Hereinafter, a tag having a parallel antenna and a parallel antenna according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.As used herein, the singular forms "a", "an" and "the" include plural referents unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, the terms "comprising ", or" comprising ", etc. should not be construed as necessarily including the various elements or steps described in the specification, Or may be further comprised of additional components or steps.

도 1은 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나가 구비된 태그(Tag)의 구조를 나타내는 도면이다.1 is a diagram illustrating a structure of a tag provided with a parallel antenna according to an embodiment of the present invention.

도시된 바와 같이, 태그(200)는 복수의 루프 안테나가 병렬로 연결된 병렬 안테나(100)를 구비하고 있다. 상기 태그(200)는 단순한 인식용 태그에서부터 휴대폰 결제 및 교통 등에 사용되는 비접촉 통신 방식인 RF카드 등을 비롯하여 다양한 형태로 제작될 수 있다. As shown in the figure, the tag 200 includes a parallel antenna 100 in which a plurality of loop antennas are connected in parallel. The tag 200 can be manufactured in various forms including a simple identification tag, an RF card, which is a non-contact communication system used for mobile phone settlement and traffic, and the like.

상기 태그(200)는 근거리 통신을 이용하여 인식될 수 있는 태그로, 예를 들어 NFC(Near Field Communication) 태그를 포함할 수 있다. 상기 NFC 태그는 NFC 기능을 구비한 스마트 폰, RF 리더기 등을 통해 인식될 수 있다.The tag 200 is a tag that can be recognized using local area communication, and may include, for example, an NFC (Near Field Communication) tag. The NFC tag can be recognized through a smart phone having an NFC function, an RF reader, or the like.

병렬 안테나(100)는 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서는 4개의 다중 루프 안테나에 대해 설명하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.The parallel antenna 100 may include four loop antennas ANT 01 through ANT 04. In this embodiment, four multi-loop antennas are described, but the present invention is not limited thereto.

상기 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)는 하나의 통신 칩(110)과 연결되어 있다. 상기 통신 칩(110)은 Tag IC를 포함할 수 있다.The four loop antennas ANT 01 to ANT 04 are connected to one communication chip 110. The communication chip 110 may include a Tag IC.

상기 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04) 각각은 4개의 주파수 보상 소자(C1 ~ C4)와 각각 병렬로 연결되어 있다. 상기 주파수 보상 소자(C1 ~ C4)는 안테나의 동작 주파수를 조정(필터링, Filtering)하기 위한 소자를 의미한다. 예를 들어, 상기 주파수 보상 소자(C1 ~ C4)는 커패시터 형태로 구현될 수 있다.Each of the four loop antennas ANT 01 to ANT 04 is connected in parallel with four frequency compensation elements C 1 to C 4. The frequency compensation elements C1 to C4 mean elements for adjusting (filtering, filtering) the operating frequency of the antenna. For example, the frequency compensation elements C1 to C4 may be implemented in the form of a capacitor.

참조 부호 CI 1 내지 CI 4는 각 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)의 폐루프 내부 영역(식별되게 표시됨)을 의미한다. 상기 폐루프 내부 영역(CI 1 ~ CI 4)는 각 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)에서 가장 내부에 위치한 코일에 의해 형성되는 영역을 의미한다. Reference numerals CI 1 to CI 4 denote closed loop inner regions (identified) of the respective loop antennas ANT 01 to ANT 04. The closed loop internal regions CI 1 to CI 4 are regions formed by the coils located at the innermost positions of the loop antennas ANT 01 to ANT 04.

상기 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)는 각자의 폐루프 내부 영역(CI 1 ~ CI 4)이 서로 겹쳐지지 않게 배치될 수 있다. 만일 폐루프 내부 영역(CI 1 ~ CI 4)이 서로 겹쳐지는 경우, 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)의 내부 면적으로 유도되는 자력선의 세기가 인접하는 다른 루프 안테나로 흡수되어 버리기 때문에, 통신을 할 수가 없게 된다. 즉, 상기와 같은 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)의 배치로 인해, 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04) 각각이 개별적으로 통신을 수행할 수 있다.The four loop antennas ANT 01 to ANT 04 may be arranged such that their closed loop inner regions CI 1 to CI 4 do not overlap with each other. If the closed loop inner regions CI 1 to CI 4 overlap each other, the intensity of the magnetic line of force induced in the inner area of the loop antennas ANT 01 to ANT 04 is absorbed by the adjacent loop antennas, I can not do it. That is, due to the arrangement of the loop antennas ANT 01 to ANT 04, each of the loop antennas ANT 01 to ANT 04 can perform communication individually.

한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)의 코일이 감기는 방향은 모두 동일할 수 있다. 이는 루프 안테나가 감기는 방향이 동일해야 전류 방향이 동일하고, 그래야 기전력이 커져 통신이 잘 되기 때문이다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the directions in which the coils of the loop antennas ANT 01 to ANT 04 are wound may be the same. This is because the current direction is the same in the direction in which the loop antennas are wound so that the electromotive force is increased and the communication is good.

도 2는 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나에 포함된 루프 안테나의 배치의 일례를 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 제1루프 안테나(ANT 01)와 제2루프 안테나(ANT 01)의 배치에 대해서만 설명하도록 한다.2 is a diagram showing an example of the arrangement of a loop antenna included in a parallel antenna according to an embodiment of the present invention. Only the arrangement of the first loop antenna ANT 01 and the second loop antenna ANT 01 will be described for convenience of explanation.

도 2는 제1루프 안테나(ANT 01)와 제2루프 안테나(ANT 02)가 일부 중첩되지만, 각자의 폐루프 내부 영역(CI 2, CI 2)은 서로 서로 겹쳐지는 경우를 나타낸다. 이 경우도, 폐루프 내부 영역(CI 2, CI 2)이 서로 겹쳐지지 않기 때문에, 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 02) 각각이 개별적으로 통신을 수행할 수 있다.2 shows a case in which the first loop antenna ANT 01 and the second loop antenna ANT 02 are partially overlapped but their closed loop inner regions CI 2 and CI 2 overlap each other. Also in this case, since the closed loop internal regions CI 2 and CI 2 do not overlap with each other, each of the loop antennas ANT 01 to ANT 02 can perform communication individually.

한편, 각각의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 02)는 동일한 면에 형성되거나 또는 평행한 면에 형성될 수 있다. 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 02)가 평행한 면에 형성된 경우, 상기 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)의 겹쳐짐 여부 판단은 동일한 평면상에 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)을 투영시켰을 경우, 2개의 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)이 겹쳐지는가 기준으로 판단할 수 있다. On the other hand, each of the loop antennas ANT 01 to ANT 02 may be formed on the same plane or on a parallel plane. If the loop antennas ANT 01 to ANT 02 are formed on a parallel plane, whether overlapping of the closed-loop inner regions CI 1 and CI 2 is to be performed is determined on the basis of the closed loop inner regions CI 1 and CI 2, It can be judged based on whether the two closed loop inner regions CI 1 and CI 2 overlap each other.

도 3은 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 02)가 평행한 면에 형성된 경우의 예를 나타낸다. Fig. 3 shows an example in which the loop antennas ANT01 to ANT02 are formed on a parallel plane.

도시된 바와 같이, 제1루프 안테나(ANT 01)는 양면 PCB(300)의 상면에 배치되고, 제2루프 안테나(ANT 02)는 양면 PCB(300)의 하면에 배치된다. 이 경우, 상기 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)의 겹쳐짐 여부 판단은 동일한 평면상에 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)을 투영시켰을 경우, 2개의 폐루프 내부 영역(CI 1, CI 2)이 겹쳐지는가 기준으로 판단할 수 있다. As shown, the first loop antenna ANT 01 is disposed on the upper surface of the double-sided PCB 300 and the second loop antenna ANT 02 is disposed on the lower surface of the double-sided PCB 300. In this case, whether overlapping of the closed loop inner areas CI 1 and CI 2 is performed is determined by projecting the closed loop inner areas CI 1 and CI 2 on the same plane, , CI 2) overlap each other.

한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 제1루프 안테나(ANT 01)와 제2루프 안테나(ANT 02)는 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, the first loop antenna ANT 01 and the second loop antenna ANT 02 may be spaced apart from each other by a predetermined distance.

도 4는 본 발명의 일실시예와 관련된 병렬 안테나에 포함된 루프 안테나 간의 이격 거리를 설명하기 위한 도면이다. 본 명세서에서 안테나간 거리는 제1루프 안테나의 최외곽 코일과 제2루프 안테나의 최외곽 코일이 이루는 거리 중 최단 거리를 의미한다.4 is a view for explaining a separation distance between loop antennas included in a parallel antenna according to an embodiment of the present invention. In this specification, the distance between antennas means the shortest distance between the outermost coil of the first loop antenna and the outermost coil of the second loop antenna.

도시된 바와 같이, 제1루프 안테나(ANT 01)와 제2루프 안테나(ANT 02)가 이루는 이격 거리는 A이다. W는 코일의 선폭을 나타내고, G는 코일간의 거리를 나타낸다. As shown, the separation distance between the first loop antenna ANT 01 and the second loop antenna ANT 02 is A. W represents the line width of the coil, and G represents the distance between the coils.

루프 안테나(ANT 01, ANT 02) 간의 이격 거리(A)가 코일간의 거리(G)의 2배 이상일 경우가 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 02)가 중첩되어 배치된 경우보다 통신을 통한 인식 범위가 더 넓어질 수 있다.The case where the distance A between the loop antennas ANT 01 and ANT 02 is more than twice the distance G between the coils is larger than the case where the loop antennas ANT 01 to ANT 02 are overlapped with each other It can be wider.

도 5는 하나의 병렬 안테나에 하나의 병렬 커패시터(CA)와 두개의 직렬 캐패시터(CB1, CB2)가 연결된 예를 나타낸다.5 shows an example in which one parallel capacitor CA and two series capacitors CB1 and CB2 are connected to one parallel antenna.

본 실시예에서는 주파수 보상 소자의 예로 커패시터가 사용된 예를 나타낸다. 상기 커패시터는 고유의 특성값(예: 커패시턴스)을 가진다. The present embodiment shows an example in which a capacitor is used as an example of a frequency compensation element. The capacitors have inherent characteristic values (e.g., capacitance).

각각의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)와 특정 외부 안테나(예를 들어, Tag 리더기에 구비된 안테나)에 의해 발생되는 공진 주파수가 동일한 값을 갖도록, 상기 커패시터(CA, CB1, CB2)의 특성값(즉, 커패시턴스)의 결정할 수 있다. 즉, 상기 결정된 특성값(즉, 커패시턴스)을 가지는 커패시터(CA, CB1, CB2)가 주파수 보상 소자로서 사용될 수 있다.The characteristics of the capacitors CA, CB1 and CB2 are set so that the resonance frequencies generated by the respective loop antennas ANT 01 to ANT 04 and the specific external antenna (for example, the antenna provided in the tag reader) Value (i. E., Capacitance). That is, capacitors (CA, CB1, CB2) having the determined characteristic value (i.e., capacitance) can be used as a frequency compensation element.

도 6은 병렬 안테나에 구비된 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04) 각각에 4개의 커패시터(CA1 ~ CA4)가 병렬로 연결되고, 2개의 캐패시터(CB1, CB2)가 직렬로 연결된 예를 나타낸다. 상기 커패시터(CA1 ~ CA4, CB1, CB2)의 특성값 역시 각각의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)와 특정 외부 안테나(예를 들어, Tag 리더기에 구비된 안테나)에 의해 발생되는 공진 주파수가 동일해지도록 하는 값으로 결정될 수 있다.6 shows an example in which four capacitors CA1 to CA4 are connected in parallel and four capacitors CB1 and CB2 are connected in series to four loop antennas ANT 01 to ANT 04 included in the parallel antenna . The characteristic values of the capacitors CA1 to CA4, CB1 and CB2 are also the same as those of the loop antennas ANT 01 to ANT 04 and the resonance frequencies generated by specific external antennas Can be determined.

상기와 같이, 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)에 4개의 커패시터(CA1 ~ CA4)를 각각 연결할 경우, 안테나마다 별도로 동작 주파수의 튜닝이 가능하다. 또한, 상기와 같이, 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)에 4개의 커패시터(CA1 ~ CA4)를 각각 연결할 경우, 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04) 중 어느 하나가 연결이 안 되거나 고장이 나더라도, 나머지 안테나는 작동이 가능하다. As described above, when four capacitors CA1 through CA4 are connected to the four loop antennas ANT 01 through ANT 04, tuning of the operating frequency can be separately performed for each antenna. When four capacitors CA1 through CA4 are connected to the four loop antennas ANT 01 through ANT 04 as described above, if any one of the four loop antennas ANT 01 through ANT 04 is not connected Even if a fault occurs, the remaining antennas can be operated.

한편, 본 발명의 일실시예에 의하면, 상기 4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04) 각각에 4개의 커패시터(CA1 ~ CA4)는 직렬로도 또는 병렬로도 연결 가능하다.Meanwhile, according to an embodiment of the present invention, four capacitors CA1 through CA4 may be connected to each of the four loop antennas ANT 01 through ANT 04 in series or in parallel.

이하에서는 각 루프 안테나의 동작 주파수 보상을 위해 커패시터를 사용하는 이유에 대해 좀 더 구체적으로 설명하기로 한다.Hereinafter, the reason why the capacitors are used to compensate the operating frequency of each loop antenna will be described in more detail.

4개의 루프 안테나4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)가 구비된 병렬 안테나가 리더기의 안테나(편의상, '외부 안테나'라 함)와 근접될 때 상기 다중 루프 안테나들 중에서 가장 근접한 루프 안테나와 상기 외부 안테나는 통신을 하게 된다. 이때 나머지 통신을 하지 않는 다른 루프 안테나의 공진 주파수가 가장 근접하여 통신이 이루어지는 루프 안테나에 영향을 주어서는 안 된다. 만약 영향을 주게 된다면 이는 결국 Noise로 작용하게 되어 통신에 악영향을 끼치게 된다.Four loop antennas When a parallel antenna having four loop antennas (ANT 01 to ANT 04) is brought close to an antenna of a reader (for convenience 'external antenna'), the loop antenna closest to the multi- The external antenna communicates. At this time, the resonance frequency of the other loop antenna which does not communicate with the other is closest to the loop antenna to which communication is performed. If it does, it will eventually become a noise and adversely affect communication.

이러한 문제를 해결하기 위하여 각 루프 안테나4개의 루프 안테나(ANT 01 ~ ANT 04)에 개별적으로 연결된 필터링 커패시터(CA1 ~ CA4)를 이용한다. 하기 수학식 1은 공진 주파수를 산출하는 수식을 나타낸다.In order to solve this problem, filtering capacitors CA1 to CA4 individually connected to the four loop antennas ANT 01 to ANT 04 are used. The following equation (1) represents a formula for calculating the resonance frequency.

Figure 112013042355513-pat00001
Figure 112013042355513-pat00001

여기서, f0는 병렬 안테나의 공진 주파수를 말하고, L은 루프 안테나의 인덕턴스를 말하며, C는 태그 칩(각 안테나가 연결된 태그 칩(Tag IC))의 커패시턴스를 말한다.Here, f0 is the resonance frequency of the parallel antenna, L is the inductance of the loop antenna, and C is the capacitance of the tag chip (Tag IC to which each antenna is connected).

상기 수학식 1에서 알 수 있듯이 커패시턴스값(C)는 루프 안테나의 공진 주파수와 반비례하기 때문에, 이 커패시턴스의 값을 조절하여 각 루프 안테나의 성능을 원하는 공진주파수로 최적화 시킬 수 있다.Since the capacitance value C is inversely proportional to the resonance frequency of the loop antenna, the capacitance value can be adjusted to optimize the performance of each loop antenna to a desired resonance frequency.

결국 CA1, CA2, CA3, CA4는 Ant 01, Ant 02, Ant 03, Ant 04와 개별적으로 매칭되어 동일한 동작 주파수를 가지도록 Filtering 한다. 이렇게 Filterig 되어진복수의 루프 안테나는 다시 CB1, CB2와 직렬로 연결되어 병렬 안테나의 공진 주파수를 상기 수학식 1에 의하여 매칭시킬 수 있다.As a result, CA1, CA2, CA3, and CA4 are individually matched with Ant 01, Ant 02, Ant 03, and Ant 04 and filtered to have the same operating frequency. The plurality of filtered loop antennas are connected in series with CB1 and CB2 so that the resonance frequency of the parallel antenna can be matched by Equation (1).

상기 공진 주파수가 매칭되어진 복수의 루프 안테나는 하나의 태그 칩에 연결되어 리더기가 근접될 때에 가장 근접한 루프 안테나가 통신을 수행하게 된다. 이때 주변의 다른 루프 안테나로 들어오는 낮은 자기력 선속은 그 세기가 약하지만, 동일한 공진 주파수를 갖고 있기 때문에, 통신에 방해 요소가 되지 않으며, 상기 가장 근접한 루프 안테나의 외부 영역으로 방출되는 자력 선속을 모아주는 역할을 하게 된다.The plurality of loop antennas matching the resonance frequencies are connected to one tag chip so that the nearest loop antenna performs communication when the reader approaches. At this time, since the low magnetic flux line incoming to the other loop antennas in the vicinity has a weak intensity but has the same resonance frequency, it does not interfere with communication, and collects the magnetic flux emitted to the outer region of the nearest loop antenna .

전술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그는 하나의 칩에 연결된 복수의 안테나가 개별적으로 동작하여, 안테나의 인식 범위를 넓힐 수 있다.As described above, in the tag having the parallel antenna and the parallel antenna according to the embodiment of the present invention, a plurality of antennas connected to one chip operate individually, thereby widening the recognition range of the antenna.

상기와 같이 설명된 병렬 안테나 및 병렬 안테나가 구비된 태그는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.The above-described parallel antenna and parallel antenna tag are not limited to the configuration and method of the embodiments described above, but the embodiments may be applied to all or some of the embodiments so that various modifications can be made. May be selectively combined.

100: 병렬 안테나
110: 통신 칩
ANT 01 ~ ANT 04: 루프 안테나
CI 01 ~ CI 04: 루프 안테나의 폐루프 내부 영역
C1 ~ C4: 주파수 보상 소자
CA1 ~ CA4, CB1, CB2: 커패시터
300: 양면 PCB100: parallel antenna
110: communication chip
ANT 01 ~ ANT 04: Loop antenna
CI 01 to CI 04: closed loop inner area of the loop antenna
C1 to C4: Frequency compensation element
CA1 to CA4, CB1, CB2: capacitors
300: Double-sided PCB

Claims (12)

통신 칩;
상기 통신 칩과 연결되는 제1루프 안테나;
상기 통신 칩과 연결되고 상기 제1루프 안테나와 병렬로 배열된 제2루프 안테나; 및
주파수 보상 소자를 포함하되,
상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나의 폐루프 내부 영역은 서로 겹쳐지지 않고,
상기 주파수 보상 소자의 특성값은 상기 제1루프 안테나와 특정 외부 안테나에 의해 발생되는 제1동작 주파수와 상기 제2루프 안테나와 상기 특정 외부 안테나에 의해 발생되는 제2동작 주파수가 동일해지도록 하는 특성값인 것을 특징으로 하는 병렬 안테나.Communication chip;
A first loop antenna connected to the communication chip;
A second loop antenna connected to the communication chip and arranged in parallel with the first loop antenna; And
Frequency compensation element,
The closed loop inner regions of the first loop antenna and the second loop antenna do not overlap each other,
The characteristic value of the frequency compensating element may be a characteristic value that makes the first operating frequency generated by the first loop antenna and the specific external antenna coincide with the second operating frequency generated by the second loop antenna and the specific external antenna, Value. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 주파수 보상 소자는
상기 제1루프 안테나와 연결될 제1주파수 보상 소자; 및
상기 제2루프 안테나와 연결될 제2주파수 보상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 병렬 안테나.2. The apparatus of claim 1, wherein the frequency compensation element
A first frequency compensation element connected to the first loop antenna; And
And a second frequency compensation element connected to the second loop antenna. 제 1 항에 있어서,
상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나와의 거리는 상기 제1루프 안테나의 코일 간 거리 및 상기 제2루프 안테나의 코일 간 거리 중 어느 하나의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 병렬 안테나.The method according to claim 1,
Wherein the distance between the first loop antenna and the second loop antenna is at least twice the distance between the coils of the first loop antenna and the coil distance of the second loop antenna. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제1루프 안테나가 감기는 방향과 상기 제2루프 안테나가 감기는 방향은 동일한 것을 특징으로 하는 병렬 안테나.The method according to claim 1,
Wherein a direction in which the first loop antenna is wound and a direction in which the second loop antenna is wound are the same. 복수의 루프 안테나가 구비된 병렬 안테나가 구비된 태그에 있어서,
상기 병렬 안테나는
통신 칩;
상기 통신 칩과 연결되는 제1루프 안테나;
상기 통신 칩과 연결되고 상기 제1루프 안테나와 병렬로 배열된 제2루프 안테나; 및
주파수 보상 소자를 포함하되,
상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나의 페루프 내부 영역은 서로 겹쳐지지 않고,
상기 주파수 보상 소자의 특성값은 상기 제1루프 안테나와 특정 외부 안테나에 의해 발생되는 제1동작 주파수와 상기 제2루프 안테나와 상기 특정 외부 안테나에 의해 발생되는 제2동작 주파수가 동일해지도록 하는 특성값인 것을 특징으로 하는 태그.In a tag provided with a parallel antenna having a plurality of loop antennas,
The parallel antenna
Communication chip;
A first loop antenna connected to the communication chip;
A second loop antenna connected to the communication chip and arranged in parallel with the first loop antenna; And
Frequency compensation element,
The inner loop region of the first loop antenna and the inner loop region of the second loop antenna do not overlap each other,
The characteristic value of the frequency compensating element may be a characteristic value that makes the first operating frequency generated by the first loop antenna and the specific external antenna coincide with the second operating frequency generated by the second loop antenna and the specific external antenna, Value. ≪ / RTI > 삭제delete 제 7 항에 있어서, 상기 주파수 보상 소자는
상기 제1루프 안테나와 연결될 제1주파수 보상 소자; 및
상기 제2루프 안테나와 연결될 제2주파수 보상 소자를 포함하는 것을 특징으로 하는 태그.8. The apparatus of claim 7, wherein the frequency compensation element
A first frequency compensation element connected to the first loop antenna; And
And a second frequency compensation element connected to the second loop antenna. 제 7 항에 있어서,
상기 제1루프 안테나와 상기 제2루프 안테나와의 거리는 상기 제1루프 안테나의 코일 간 거리 및 상기 제2루프 안테나의 코일 간 거리 중 어느 하나의 2배 이상인 것을 특징으로 하는 태그.8. The method of claim 7,
Wherein the distance between the first loop antenna and the second loop antenna is at least twice the distance between the coils of the first loop antenna and the coil distance of the second loop antenna. 삭제delete 제 7 항에 있어서,
상기 제1루프 안테나가 감기는 방향과 상기 제2루프 안테나가 감기는 방향은 동일한 것을 특징으로 하는 태그.8. The method of claim 7,
Wherein a direction in which the first loop antenna is wound and a direction in which the second loop antenna is wound are the same.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249820A (en) 2002-02-22 2003-09-05 Sharp Corp Wireless communication device
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Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003249820A (en) 2002-02-22 2003-09-05 Sharp Corp Wireless communication device
KR100984429B1 (en) 2007-05-09 2010-09-30 후지쯔 가부시끼가이샤 Crossed dual tag and rfid system using the crossed dual tag
KR20100118477A (en) * 2009-04-28 2010-11-05 한양대학교 산학협력단 Rfid tag antenna

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