KR102030743B1 - Fabric type RF ID tag antenna using conductive cloth - Google Patents

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Abstract

안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나는 전기 전도율이 0.86 × 104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 한다.A fabricated RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip constitutes the antenna pattern with first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m. However, the RFID tag chip is positioned in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively. Under the second conductive fabric pieces 52a and 52b, both ends of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m are electrically connected to form a matching closed loop loop. When the tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the heights of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. y_1) and the surface width x_2, the length x_l of the third conductive fabric piece 52c, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and the connecting portion 5 Antenna parameters including the protrusion length (x_4) and the self width (y_2) of 2d) are adjusted so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip.

Description

전도성 천을 이용한 직물형 알에프아이디 태그 안테나{Fabric type RF ID tag antenna using conductive cloth}Fabric type RF ID tag antenna using conductive cloth}

본 발명은 알에프아이디 태그 안테나에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전도성 천을 이용한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an RFID tag antenna, and more particularly, to a fabricated RFID tag antenna using a conductive cloth.

일반적으로 무선 주파수 인식(Radio Frequency IDentification, RFID)은 무선 주파수를 사용하여 태그(tag)가 가지고 있는 정보를 비접촉식으로 인식하거나 기록하는 기술로서, 태그가 부착된 물건이나 동물, 사람 등을 인식, 추적, 관리할 수 있는 기술을 말한다. In general, radio frequency identification (RFID) is a technology for non-contact recognition or recording of information held by a tag using radio frequency. It recognizes and tracks tagged objects, animals, and people. , Technology that can be managed.

RFID/USN 기술은 물품 등 관리할 사물에 아주 작은 전자태그를 부착하고 전파를 이용하여 사물의 정보 및 주변 환경정보를 자동으로 추출하여 인터넷이라는 기본 바탕에 우리 생활의 모든 분야 즉, 식료품으로부터 축산물 관리, 폐기물 관리, 환경관리, 물류ㆍ유통, 보안 등의 영역까지 정보화를 침투ㆍ확산시켜 비즈니스에 대변혁을 가져오고, 삶의 질을 획기적으로 개선시킬 것으로 기대되는 분야이다.RFID / USN technology attaches very small electronic tags to objects to be managed, such as goods, and automatically extracts information and surrounding environment information using radio waves to manage livestock products from all areas of our lives, namely from food, on the basis of the Internet. It is expected to revolutionize business and significantly improve the quality of life by infiltrating and spreading informatization into areas such as waste management, environmental management, logistics, distribution, and security.

RFID 기술은 모든 산업 및 사회에 활용할 수 있는데 산업분야에서는 공정라인 상에서 자동적으로 불량공정으로 전달하고 공정관리자료를 실시간으로 얻을 수 있으며 최종 작업자, 일자 등 필요한 data를 저장하여 A/S시에도 활용할 수 있다.RFID technology can be used in all industries and societies.In the industrial field, it can be automatically transferred to the defective process on the process line, process management data can be obtained in real time, and necessary data such as end worker and date can be used for A / S. have.

출입관리 회원전용장소, 아파트, 공공기관, 일반기업 등 제한된 출입통제가 필요한 모든 장소에서 활용이 가능하며, 기밀문서관리나 고가의 물건(예: 명품가방, 고가의 옷)에 있어서도 태그를 부착한 후 그 물건을 실시간으로 관리할 수 있다.Access control It can be used in all places where restricted access control is required, such as member-only places, apartments, public institutions, general companies, etc., and is also tagged in confidential document management or expensive items (e.g., luxury bags, expensive clothes). After that, you can manage the goods in real time.

이러한 RFID 시스템은 고유한 식별정보를 가지고 있으며 물건이나 동물 등에 부착되는 태그(Tag 또는 Transponder)와, 이 태그가 가지고 있는 식별정보를 읽거나 또는 기록하기 위한 리더(Reader 또는 Interrogator)를 포함한다. 이러한 RFID 시스템은 센서와 결합하여 RFID/USN(Ubiquitous Sensor Network) 기술로 발전되고 있다.Such an RFID system has a unique identification information and includes a tag (tag or transponder) attached to an object or animal, and a reader (reader or interrogator) for reading or recording the identification information of the tag. The RFID system is being developed with RFID / USN (Ubiquitous Sensor Network) technology in combination with a sensor.

또한 RFID 태그는 안테나와 RFID IC칩으로 구성되어 저주파(125kHz, 135kHz), 고주파(13.56MHz), 초고주파(433MHz, 860~960MHz), 마이크로파( 2.45GHz ) 등 여러 주파수 대역에서 사용되고 있는데, 각기 사용 방법이나 활용 범위가 다르고, 리더는 전기자기장을 리더용 안테나를 통하여 전송하여 수동형 태그에 파워를 공급하면서 태그와 데이터를 주고 받는다. In addition, RFID tag is composed of antenna and RFID IC chip, and is used in various frequency bands such as low frequency (125kHz, 135kHz), high frequency (13.56MHz), ultrahigh frequency (433MHz, 860 ~ 960MHz), microwave (2.45GHz). However, the application range is different, and the reader transmits and receives electric magnetic fields through the antenna for the reader to exchange data with the tag while supplying power to the passive tag.

여기서, 대부분의 국가에서는 무선 통신과의 간섭을 고려하여 그 나라 실정에 맞도록 각기 다른 반송파 주파수에서 작동하는 리더의 사용을 요구하고 있다.Here, most countries require the use of readers operating at different carrier frequencies in consideration of the interference with wireless communication to suit the situation of the country.

그리고 태그의 마이크로 칩은 태그 안테나의 급전점에 위치하여 리더의 신호로부터 필요한 모든 에너지를 받게 되는데, 태그는 코딩된 신호를 전자기역산란(electromagnetic backscattering) 방식으로 UHF 주파수에서 태그의 정보를 리더에게 다시 보낸다. 즉, 태그는 리더로부터 받은 에너지의 한 부분을 다시 보내게 되는 것으로, 태그의 전원인가 방식으로는 쇼트키(schottky) 정류회로를 이용하여 마이크로웨이브 에너지를 직류로 변환하며, 수동형 태그의 경우는 바로 정류되어진 직류 전압을 사용하여 동작하게 된다.The tag's microchip is located at the feed point of the tag antenna and receives all the energy from the reader's signal. The tag sends the coded signal back to the reader at the UHF frequency by electromagnetic backscattering. send. In other words, the tag sends back a portion of the energy received from the reader. The tag is powered by a Schottky rectifier circuit to convert microwave energy into direct current. In the case of passive tags, It operates by using rectified DC voltage.

한편, 대부분의 RFID 태그는 구리나 알루미늄으로 제작되는 다이폴 안테나를 사용하게 된다. 그러나 일반적인 다이폴 안테나는 λ/2 기준으로 설계되기 때문에, 주파수가 낮을수록 안테나 길이가 길어진다. 또한 안테나 크기가 148 × 1mm이고 VSWR 2.0(-10dB)로 설계될 때, 861MHz ~ 943MHz 사이에서 공진하여, 주파수 대역폭이 80~100MHz로 한계점을 보이고 있다.Meanwhile, most RFID tags use a dipole antenna made of copper or aluminum. However, since a general dipole antenna is designed on a λ / 2 basis, the lower the frequency, the longer the antenna length. In addition, when the antenna size is 148 × 1mm and designed with VSWR 2.0 (-10dB), the antenna resonates between 861MHz and 943MHz, showing a frequency bandwidth of 80-100MHz.

일반적으로 RFID 태그는 IC 칩과, 안테나 이루어지며, IC 칩에는 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리가 내장되어 있으며 안테나를 통해 무선 주파수를 송수신한다.In general, an RFID tag is composed of an IC chip and an antenna, and the IC chip includes RF transmission / reception circuits, control logic, and memory, and transmits and receives radio frequencies through the antenna.

이러한 RFID 태그는 리더에서 전송되는 초고주파(UHF) 대역의 신호를 반사함과 아울러 반사되는 RF신호에 식별정보를 포함하는 정보를 변조시켜 리더로 송신하게 된다.Such an RFID tag reflects a signal of an ultra high frequency (UHF) band transmitted from a reader and modulates information including identification information in the reflected RF signal and transmits it to the reader.

RFID 태그에 사용되는 안테나는 필름에 인쇄된 다이폴(Dipole) 안테나 형태를 가지고 있다. 즉, RFID 태그에 적용되는 안테나의 특성이 다이폴 안테나의 방사 패턴 형태로 설계되어 있다.Antennas used in RFID tags have the form of dipole antennas printed on film. That is, the characteristics of the antenna applied to the RFID tag are designed in the form of the radiation pattern of the dipole antenna.

이와 같은 RFID 태그를 의류 등 섬유제품에 채용하기 위해서는 라벨상으로 형성한 태그를 우레탄이나 특정물질로 패키징하여 네임텍 형태로 섬유제품에 부착하여 사용하게 된다.In order to employ such an RFID tag in textile products such as clothing, the tag formed on the label is packaged with urethane or a specific substance, and then attached to the textile product in the form of nametech.

따라서 이와 같은 RFID 라벨태그는 RFID 태그를 패키징하는 번거로운 공정을 필요로 하여 제작시간이 증가될 뿐만 아니라 인건비 등 제작비용이 증가하여 경제성이 떨어지게 되는 결점을 갖게 된다.Therefore, such an RFID label tag requires a cumbersome process of packaging an RFID tag, which not only increases manufacturing time but also increases manufacturing cost such as labor cost, thereby degrading economic efficiency.

또한 제품으로부터 RFID 라벨태그가 쉽게 분리될 수 있어 취급자의 부주의로 제품으로부터 RFID 라벨태그가 분리되어 분실되거나 고의로 RFID 라벨태그가 제품으로부터 제거되어 제품이 태그가 없는 상태로 될 우려가 많다.In addition, since the RFID label tag can be easily separated from the product, the RFID label tag is separated from the product due to the carelessness of the operator, or there is a possibility that the RFID label tag is removed from the product intentionally, resulting in the product without the tag.

이를 방지하기 위해 한국 특허 공개번호 제10-2010-0066655호 "도전사의 안테나 패턴을 구비하는 ＲＦＩＤ 섬유태그"가 제안되었다.In order to prevent this, Korean Patent Publication No. 10-2010-0066655 has been proposed "RFID fiber tag with an antenna pattern of conductive yarn".

도 1은 종래의 ＲＦＩＤ 섬유태그의 구성도이다.1 is a block diagram of a conventional RDF fiber tag.

도 1을 참조하면, 종래의 ＲＦＩＤ 섬유태그는 섬유(11)상에 도전사(導電絲)를 문자형태로 박음질하여 형성한 RFID 안테나 패턴(10)과; 상기 RFID 안테나 패턴(10)의 도전사 사이에 설치한 RFID 태그 칩(20)으로 구성되며, Referring to Fig. 1, the conventional RFID fiber tag comprises: an RFID antenna pattern 10 formed by stitching a conductive yarn on a fiber 11 in the form of a letter; Consists of the RFID tag chip 20 installed between the conductive yarns of the RFID antenna pattern 10,

도전사를 섬유/의류에 직접 박음질하여 문자 형태의 RFID 안테나 패턴을 형성하여 섬유/의류 일체형 태그를 이루는 도전사의 안테나 패턴을 형성하여 섬유/의류분야에 RFID 태그의 채용을 확산시킬 수 있고, 도전사로 섬유/의류 일체형 RFID 안테나 패턴을 형성한 태그로 섬유/의류 제품의 추적이나 상품관리 및 재고관리를 실시간으로 할 수 있다.It is possible to spread the adoption of RFID tags in the textile / clothing field by forming the antenna pattern of the conductive yarn that forms the fiber / clothing integrated tag by stitching the conductive yarn directly to the fiber / cloth. / Clothing The integrated RFID antenna pattern tag can be used to track fiber / clothing products, product management and inventory management in real time.

하지만, 도전사를 이용한 안테나를 의류에 적용할 경우, 세탁과정에서 도전사가 훼손되거나 합성세제에 의해 도전사가 부식되어 안테나 성능이 급격하게 떨어지는 문제가 발생할 수 있다.However, when the antenna using the conductive yarn is applied to the garment, the conductive yarn is damaged during the washing process or the conductive yarn is corroded by the synthetic detergent, which may cause a sharp drop in antenna performance.

KRKR 10-2010-006665510-2010-0066655 AA

본 발명은 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 제안된 것으로, 유연성이 좋아 직물에 용이하게 박음질할 수 있으며 잦은 세탁에도 성능 하락이 적은 직물형 알에프아이디 태그 안테나를 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above technical problem, and provides a fabric type RFID tag antenna that can be easily sewn on the fabric with good flexibility and less performance deterioration even with frequent washing.

상기 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따르면, 안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 있어서, 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 하는 직물형 알에프아이디 태그 안테나가 제공된다.According to an embodiment of the present invention for solving the above problems, a fabric type RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip, the first conductivity formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m And an antenna pattern formed of the second conductive fabric pieces 52a and 52b, wherein the RFID tag chip is positioned in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. A third conductive fabric piece configured to be electrically connected to the pieces 52a and 52b, respectively, and formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m below the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b ( 52c) is electrically connected to both sides to form a matching closed loop loop, and a connection portion 52d is formed to protrude inward when the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected. , The height y_1 and the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and the third conductive fabric piece 52 c) an antenna parameter including the length x_l, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, the protruding length x_4 and the self width y_2 of the connecting portion 52d. There is provided a fabricated RFID tag antenna characterized in that the antenna impedance is matched to be a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip.

또한, 본 발명에서 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 24mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 16mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 62mm 이고,Further, in the present invention, the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 24 mm, and the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 16 mm, 3 the length (x_l) of the conductive fabric piece 52c is 62mm,

제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 한다.The gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 30 mm, the protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm, and the width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm. It features.

또한, 본 발명에서 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 40mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 한다.Further, in the present invention, the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 40 mm, and the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 25 mm, 3 The length x_l of the conductive fabric piece 52c is 80 mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 30 mm, and the protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm. The width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 있어서, 전기 전도율이 0.072 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.072 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 하는 직물형 알에프아이디 태그 안테나가 제공된다.Further, according to another embodiment of the present invention, in a fabricated RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip, the first and second conductivity formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.072 × 10 4 S / m Comprising an antenna pattern of the fabric pieces (52a, 52b), the RFID tag chip is placed in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces (52a, 52b), the first and second conductive fabric pieces (52a, 52b) and both sides of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.072 × 10 4 S / m under the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively. Electrical connection to form a closed loop loop, and when the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b are electrically connected, an inwardly protruding connection portion 52d is formed. Height y_1 and surface width x_2 of second conductive fabric pieces 52a and 52b, length x_l of third conductive fabric piece 52c, and first And antenna parameters including the gap width x_3 between the second conductive fabric pieces 52a and 52b, the protruding length x_4 and the self width y_2 of the connecting portion 52d, so that the antenna impedance is the impedance of the RFID tag chip. Provided is a fabricated RFID tag antenna characterized in that it is configured to be a conjugate complex number of.

또한, 본 발명의 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 16mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 한다.Further, the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b of the present invention is 16 mm, and the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 25 mm, 3 The length x_l of the conductive fabric piece 52c is 80 mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 30 mm, and the protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm. The width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

본 발명의 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나는, 유연성이 좋아 직물에 용이하게 박음질할 수 있으며 잦은 세탁에도 성능 하락이 적은 장점이 있다.Woven RFID tag antenna according to an embodiment of the present invention, it is good flexibility can be easily sewn on the fabric and has the advantage of less performance degradation even frequent washing.

즉, UHF RFID 대역에서 사용되는 안테나를 직물에 직접 또는 간접적으로 접합 또는 박음질이 가능하여 세탁시에도 훼손 가능성이 적다. 따라서 매장의 판매용 옷 관리, 사우나, 찜질방, 건강검진센터의 단체복, 수건 등에 직물형 알에프아이디 태그 안테나를 적용하여 용이하게 관리할 수 있다.In other words, the antenna used in the UHF RFID band can be directly or indirectly stitched or sewn onto the fabric, so there is little possibility of damage even when washing. Therefore, it can be easily managed by applying a fabric type RFID tag antenna to the clothes management for sale of the store, sauna, jjimjilbang, group clothes, towels of the health examination center.

도 1은 종래의 ＲＦＩＤ 섬유태그의 구성도
도 2는 본 발명의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 개념도
도 3은 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 사용될 수 있는 전도성 직물의 예시도
도 4 및 도 5는 도 3의 전도성 직물의 전기적인 특성을 나타낸 도면
도 6은 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도
도 6a는 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도
도 7은 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도
도 7a는 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도
도 8은 제1 및 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 반사계수를 나타낸 도면
도 9는 제1 실시예의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 스미스차트를 나타낸 도면
도 10은 제2 실시예의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 스미스차트를 나타낸 도면
도 11은 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도
도 11a는 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도
도 12는 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 인식거리를 나타낸 도면1 is a block diagram of a conventional RDF fiber tag
2 is a conceptual diagram of a fabricated RFID tag antenna of the present invention
3 illustrates an example of a conductive fabric that may be used in a fabricated RFID tag antenna.
4 and 5 show the electrical properties of the conductive fabric of FIG.
6 is a block diagram of a fabric type RFID tag antenna according to the first embodiment
6A is a perspective view of a fabricated RFID tag antenna according to a first embodiment;
7 is a block diagram of a fabric type RFID tag antenna according to a second embodiment
7A is a perspective view of a fabricated RFID tag antenna according to a second embodiment;
8 is a diagram illustrating reflection coefficients of fabric type RFID tags antennas according to the first and second embodiments;
Fig. 9 is a view showing a Smith chart of a fabricated RFID tag antenna of the first embodiment.
Fig. 10 shows a Smith chart of the fabricated RFID tag antenna of the second embodiment.
11 is a block diagram of a fabric type RFID tag antenna according to a third embodiment
11A is a perspective view of a fabricated RFID tag antenna according to a third embodiment;
12 is a view showing a recognition distance of a fabric type RFID tag antenna according to the third embodiment

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the technical idea of the present invention.

도 2는 본 발명의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 개념도이다.2 is a conceptual diagram of a fabricated RFID tag antenna of the present invention.

도 2를 참조하면, 제안된 직물형 알에프아이디 태그 안테나는 전도성 직물(천)의 RFID 적용 가능성을 실험하고 이를 이용해 직물형 UHF RFID 태그안테나 설계하였다.Referring to FIG. 2, the proposed fabric RFID tag antenna was designed to test the RFID application potential of the conductive fabric (cloth) and to design the fabric UHF RFID tag antenna.

즉, 직물형 태그는 세탁성이 우수하고, 구부러짐에 강하므로, 도전성 직물(천)의 단위 길이별 저항 값을 측정하여 천의 두께와 길이 단면적에 의하여 전기 전도도(전도율)를 계산하고 안테나 시뮬레이션(simulation) 프로그램에 입력하여서 도전성 천의 물리적 성질을 감안하여서 태그 안테나를 설계한다.That is, since the fabric tag has excellent washing and strong bending, the resistance value of each conductive length of the conductive fabric (cloth) is measured to calculate electrical conductivity (conductivity) based on the thickness and the cross-sectional area of the fabric, and the antenna simulation ( simulation) The tag antenna is designed in consideration of the physical properties of the conductive fabric.

즉, 태그 안테나 자체에 T매칭 구조를 가지도록 설계하고, RFID 태그 칩은 RFID 태그 스트랩 형태로 직물형 안테나에 붙여지고, 태그 안테나는 부직포나 두꺼운 천에 박음질로 고정이 될 수 있다. 따라서 직물형 알에프아이디 태그 안테나를 옷에 부착하여 전용 프로그램으로 출입관리나 의류관리 등에 활용할 수 있다.That is, the tag antenna itself is designed to have a T-matching structure, and the RFID tag chip is attached to the woven antenna in the form of an RFID tag strap, and the tag antenna may be fixed by stitching on a nonwoven fabric or a thick cloth. Therefore, the fabric RFID tag antenna can be attached to clothes and used for access control or clothing management as a dedicated program.

도 3은 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 사용될 수 있는 전도성 직물의 예시도이고, 도 4 및 도 5는 도 3의 전도성 직물의 전기적인 특성을 나타낸 도면이다.3 is an exemplary view of a conductive fabric that may be used in a fabricated RFID tag antenna, and FIGS. 4 and 5 illustrate electrical characteristics of the conductive fabric of FIG.

도 3 내지 도 5를 참조하면, 단위 길이 당 저항값이 0.672 옴(Ω)인 제1 전도성 직물(A)과, 단위 길이 당 저항값이 8.054 옴(Ω)인 제2 전도성 직물(B)과, 단위 길이 당 저항값이 167.4 옴(Ω)인 제3 전도성 직물(C)과, 단위 길이 당 저항값이 24.094 kΩ인 제4 전도성 직물(D)을 이용하였다.3 to 5, a first conductive fabric A having a resistance value of 0.672 ohms (Ω) per unit length, a second conductive fabric B having a resistance value of 8.054 ohms (Ω) per unit length, and The third conductive fabric (C) having a resistance value of 167.4 ohms (Ω) per unit length and the fourth conductive fabric (D) having a resistance value of 24.094 kΩ per unit length were used.

이때, 도전성 직물(천)을 길이별로 저항 측정한 후 제1 전도성 직물(A) 및 제2 전도성 직물(B)이 직물형 알에프아이디 태그 안테나로 사용하기 적합한 것으로 파악되었다.In this case, after measuring the conductive fabric (cloth) by length, it was found that the first conductive fabric (A) and the second conductive fabric (B) are suitable for use as a fabricated RFID tag antenna.

한편, 전도성 직물의 물리적 성질인 전기 전도도(전도율)를 파악하기 위해, 직물 길이의 저항 성분을 측정하고, 그 천의 두께에 의한 단면적 계산을 기반으로 전기 전도도를 계산한다.On the other hand, in order to determine the electrical conductivity (conductivity), which is the physical property of the conductive fabric, the resistance component of the fabric length is measured, and the electrical conductivity is calculated based on the cross-sectional area calculation by the thickness of the fabric.

Figure 112017127440987-pat00001
Figure 112017127440987-pat00001

즉, 전도성 천의 전도율 값을 구하기 위하여 멀티미터를 이용해 전도성 천 각각의 저항값을 길이별로 측정하였고 구현하고자 하는 길이의 저항값의 평균을 낸 값을 다음 <수학식 1>에 적용하여 비저항(ρ)값을 계산할 수 있다. 각 전도성 천의 비저항(ρ)값의 역수인 전도율(K)값은 제1 전도성 직물(A)은 720[S/m]이고, 제2 전도성 직물(B)은 8600[S/m]으로 계산되었다. That is, in order to obtain the conductivity value of the conductive cloth, the resistance value of each conductive cloth was measured for each length using a multimeter, and the value obtained by averaging the resistance value of the length to be implemented was applied to the following Equation 1 and the specific resistance (ρ ) Value can be calculated. The conductivity (K) value, which is the inverse of the resistivity (ρ) value of each conductive fabric, is calculated as 720 [S / m] for the first conductive fabric (A) and 8600 [S / m] for the second conductive fabric (B). It became.

저항값이 작은 제1 전도성 직물(A) 및 제2 전도성 직물(B)을 선택해 그 전도율 값을 입력하여 920MHz 주파수영역에 맞는 태그 안테나를 설계하였다.The first antenna fabric (A) and the second conductive fabric (B) having a small resistance value were selected and the conductivity values were input to design a tag antenna suitable for the 920 MHz frequency region.

도 6은 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도이고, 도 6a는 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도이다.6 is a configuration diagram of a fabricated RFID tag antenna according to the first embodiment, and FIG. 6A is a schematic view of the fabricated RFID tag antenna according to the first embodiment.

도 6 및 도 6a를 참조하면, 제1 전도성 직물(A)의 전기 전도율의 기반으로 안테나의 920MHz 한국의 UHF 태그 안테나 사용 주파수에서 안테나의 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스에 공액 정합이 되도록 안테나 구조에 T 매칭 구조를 갖도록 설계하였다.6 and 6A, the antenna structure is such that the impedance of the antenna is conjugated to the impedance of the RFID tag chip at a frequency of using the UHF tag antenna of 920 MHz Korea of the antenna based on the electrical conductivity of the first conductive fabric A. It was designed to have a T matching structure.

RFID 태그 칩은 기존의 스트랩 구조를 사용하여 직물형 안테나에 붙여지며, RFID 태그 칩이 붙어있는 스트랩이 직물에 접착 가능하도록 전도성 접착성 본드가 사용될 수 있다. 참고적으로 RFID 태그 칩은 Alien사의 Higgs3칩을 사용하였다. Higgs3칩의 캐패시턴스 값은 0.85pF이고 저항값은 1500kΩ이다. 920MHz에서의 칩 임피던스 값은 Zc = 27-j200 이다.The RFID tag chip is attached to the fabric antenna using a conventional strap structure, and a conductive adhesive bond may be used so that the strap to which the RFID tag chip is attached can be attached to the fabric. For reference, the RFID tag chip used Alien's Higgs3 chip. The capacitance of the Higgs3 chip is 0.85pF and the resistance is 1500kΩ. The chip impedance at 920 MHz is Zc = 27-j200.

안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나는, 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, A fabricated RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip has an antenna pattern with first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m. The RFID tag chip is positioned in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and configured to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively.

제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 한다.Under the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, both ends of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m are electrically connected to form a matching closed loop. do.

또한, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성된다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다.In addition, when the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. Height y_1 and surface width x_2, length x_l of third conductive fabric piece 52c, gap width x_3 between first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and connecting portion 52d. Antenna parameters, including the protrusion length x_4 and the self width y_2, are matched so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip. In this case, as shown in FIG. 6, the connection part 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to become narrower toward the RFID tag chip.

이때, 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 파라미터는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 24mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 16mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 62mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 으로 구성된다.In this case, the parameter of the fabricated RFID tag antenna according to the first embodiment is the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 24 mm, and the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b) has a surface width x_2 of 16 mm, a length x_l of the third conductive fabric piece 52c is 62 mm, a gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, The protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm, and the width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

도 7은 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도이고, 도 7a는 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도이다.7 is a configuration diagram of a fabricated RFID tag antenna according to a second embodiment, and FIG. 7A is a photogram of the fabricated RFID tag antenna according to the second embodiment.

도 7 및 도 7a를 참조하면, 제2 전도성 직물(B)의 전기 전도율의 기반으로 안테나의 920MHz 한국의 UHF 태그 안테나 사용 주파수에서 안테나의 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스에 공액 정합이 되도록 안테나 구조에 T 매칭 구조를 갖도록 설계하였다.Referring to FIGS. 7 and 7A, the antenna structure may be conjugated to the impedance of the RFID tag chip at the antenna using frequency of 920 MHz Korea's UHF tag antenna based on the electrical conductivity of the second conductive fabric B. It was designed to have a T matching structure.

RFID 태그 칩은 기존의 스트랩 구조를 사용하여 직물형 안테나에 붙여지며, RFID 태그 칩이 붙어있는 스트랩이 직물에 접착 가능하도록 전도성 접착성 본드가 사용될 수 있다. 참고적으로 RFID 태그 칩은 Alien사의 Higgs3칩을 사용하였다. Higgs3칩의 캐패시턴스 값은 0.85pF이고 저항값은 1500kΩ이다. 920MHz에서의 칩 임피던스 값은 Zc = 27-j200 이다.The RFID tag chip is attached to the fabric antenna using a conventional strap structure, and a conductive adhesive bond may be used so that the strap to which the RFID tag chip is attached can be attached to the fabric. For reference, the RFID tag chip used Alien's Higgs3 chip. The capacitance of the Higgs3 chip is 0.85pF and the resistance is 1500kΩ. The chip impedance at 920 MHz is Zc = 27-j200.

안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나는, 전기 전도율이 0.072 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, A fabricated RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip has an antenna pattern with first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.072 × 10 4 S / m. The RFID tag chip is positioned in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and configured to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively.

제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 한다.Under the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, both ends of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m are electrically connected to form a matching closed loop. do.

또한, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성된다. 이때, 도 7에 도시된 바와 같이 연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다.In addition, when the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. Height y_1 and surface width x_2, length x_l of third conductive fabric piece 52c, gap width x_3 between first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and connecting portion 52d. Antenna parameters, including the protrusion length x_4 and the self width y_2, are matched so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip. In this case, as shown in FIG. 7, the connection part 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to become narrower toward the RFID tag chip.

이때, 제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 파라미터는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 24mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 16mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 62mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 으로 구성된다.In this case, the parameter of the fabricated RFID tag antenna according to the first embodiment is the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 24 mm, and the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b) has a surface width x_2 of 16 mm, a length x_l of the third conductive fabric piece 52c is 62 mm, a gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, The protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm, and the width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 파라미터는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 16mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 으로 구성된다.The parameter of the fabricated RFID tag antenna according to the second embodiment has a height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b of 16 mm, and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. The surface width x_2 is 25mm, the length x_l of the third conductive fabric piece 52c is 80mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 30mm, and the connecting portion ( The protruding length x_4 of 52d) is 14 mm, and the width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

도 8은 제1 및 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 반사계수를 나타낸 도면이고, 도 9는 제1 실시예의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 스미스차트를 나타낸 도면이고, 도 10은 제2 실시예의 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 스미스차트를 나타낸 도면이다.8 is a view showing a reflection coefficient of the fabricated RFID tag antenna according to the first and second embodiment, Figure 9 is a view showing a Smith chart of the fabricated RFID tag antenna of the first embodiment, Figure 10 A Smith chart of the fabric type RFID tag antenna of the second embodiment is shown.

도 8 내지 도 10을 참조하면, 제1 전도성 직물(A) 또는 제2 전도성 직물(B)을 사용한 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 시뮬레이션 결과가 도시되어 있다.8 through 10, simulation results of a fabricated RFID tag antenna using a first conductive fabric A or a second conductive fabric B are shown.

제1 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나(A 태그)는 UHF태그 대역인 920MHz에서의 이득이 -20.911dB이고, 제2 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나(B 태그)는 UHF태그 대역인 920MHz에서의 이득이 -14.497dB를 보였다.The fabricated RFID tag antenna (A tag) according to the first embodiment has a gain of 920 MHz, which is a UHF tag band of -20.911 dB, and the fabricated RFID tag antenna (B tag) according to the second embodiment is a UHF tag. The gain in the band 920MHz was -14.497dB.

도 11은 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 구성도이고, 도 11a는 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 실사도이고, 도 12는 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 인식거리를 나타낸 도면이다.11 is a block diagram of a fabricated RFID tag antenna according to a third embodiment, FIG. 11A is a schematic view of a fabricated RFID tag antenna according to a third embodiment, and FIG. 12 is a fabric according to the third embodiment. A diagram showing a recognition distance of a type RFID tag antenna.

도 11 내지 도 12를 참조하면, 제1 전도성 직물(A)의 전기 전도율의 기반으로 안테나의 920MHz 한국의 UHF 태그 안테나 사용 주파수에서 안테나의 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스에 공액 정합이 되도록 안테나 구조에 T 매칭 구조를 갖도록 설계하였다.11 to 12, the antenna structure is such that the impedance of the antenna is conjugate matched to the impedance of the RFID tag chip at the frequency of using the UHF tag antenna of 920 MHz Korea of the antenna based on the electrical conductivity of the first conductive fabric A. FIG. It was designed to have a T matching structure.

RFID 태그 칩은 기존의 스트랩 구조를 사용하여 직물형 안테나에 붙여지며, RFID 태그 칩이 붙어있는 스트랩이 직물에 접착 가능하도록 전도성 접착성 본드가 사용될 수 있다. 참고적으로 RFID 태그 칩은 Alien사의 Higgs3칩을 사용하였다. Higgs3칩의 캐패시턴스 값은 0.85pF이고 저항값은 1500kΩ이다. 920MHz에서의 칩 임피던스 값은 Zc = 27-j200 이다. The RFID tag chip is attached to the fabric antenna using a conventional strap structure, and a conductive adhesive bond may be used so that the strap to which the RFID tag chip is attached can be attached to the fabric. For reference, the RFID tag chip used Alien's Higgs3 chip. The capacitance of the Higgs3 chip is 0.85pF and the resistance is 1500kΩ. The chip impedance at 920 MHz is Zc = 27-j200.

특히 도 11a에서는 안테나 패턴에 RFID 태그 칩을 부착한 후 외곽영역을 박음질하여 세탁에 의해 훼손 또는 고의적인 탈착을 방지하도록 구성된다. 즉, 안테나 패턴(연결부(52d))과 RFID 태그 칩 사이에도 박음질을 하고 직물형 알에프아이디 태그 안테나와 직물(부착물) 사이에도 박음질을 하는 것이 가장 바람직하다.Particularly, in FIG. 11A, the RFID tag chip is attached to the antenna pattern, so that the outer region is stitched to prevent damage or intentional detachment by washing. In other words, it is most preferable to sew between the antenna pattern (connecting portion 52d) and the RFID tag chip and also sewn between the fabric type RFID tag antenna and the fabric (attachment).

안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나는, 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, A fabricated RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip has an antenna pattern with first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m. The RFID tag chip is positioned in the feed point gap between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and configured to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively.

제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 한다.Under the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, both ends of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m are electrically connected to form a matching closed loop. do.

또한, RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성된다. 이때, 도 11에 도시된 바와 같이 연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성된다.In addition, when the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. Height y_1 and surface width x_2, length x_l of third conductive fabric piece 52c, gap width x_3 between first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, and connecting portion 52d. Antenna parameters, including the protrusion length x_4 and the self width y_2, are matched so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip. In this case, as illustrated in FIG. 11, the connecting portion 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to become narrower toward the RFID tag chip.

이때, 제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 파라미터는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 40mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 으로 구성된다.At this time, the parameter of the fabricated RFID tag antenna according to the third embodiment is the height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 40 mm, and the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b) has a surface width x_2 of 25 mm, a length x_l of the third conductive fabric piece 52c is 80 mm, a gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, The protruding length x_4 of the connecting portion 52d is 14 mm, and the width y_2 of the connecting portion 52d is 4 mm.

제3 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나는 최대 인식거리가 1.8m 로 약 2미터의 거리에서 인지됨을 확인할 수 있다.Fabric ID tag antenna according to the third embodiment can be seen that the maximum recognition distance is recognized at a distance of about 2 meters to 1.8m.

본 발명은 전도성 천을 이용해 T 매칭 구조를 갖는 UHF대역 태그 안테나를 제작하였다. 전도성 천을 이용할 경우 도전사 태그 보다 제작하기 쉽고 강도도 더 강하기 때문에 여러 직물에 이용할 수 있고 다양한 제품 제작에 사용될 수 있을 것이다.The present invention fabricated a UHF band tag antenna having a T matching structure using a conductive cloth. Conductive fabrics are easier to fabricate and stronger than conductive yarn tags, so they can be used in many fabrics and in a variety of products.

본 발명의 실시예에 따른 직물형 알에프아이디 태그 안테나는, 유연성이 좋아 직물에 용이하게 박음질할 수 있으며 잦은 세탁에도 성능 하락이 적은 장점이 있다.Woven RFID tag antenna according to an embodiment of the present invention, it is good flexibility can be easily sewn on the fabric and has the advantage of less performance degradation even frequent washing.

즉, UHF RFID 대역에서 사용되는 안테나를 직물에 직접 또는 간접적으로 접합 또는 박음질이 가능하여 세탁시에도 훼손 가능성이 적다. 따라서 매장의 판매용 옷 관리, 사우나, 찜질방, 건강검진센터의 단체복, 수건 등에 직물형 알에프아이디 태그 안테나를 적용하여 용이하게 관리할 수 있다.In other words, the antenna used in the UHF RFID band can be directly or indirectly stitched or sewn onto the fabric, so there is little possibility of damage even when washing. Therefore, it can be easily managed by applying a fabric type RFID tag antenna to the clothes management for sale of the store, sauna, jjimjilbang, group clothes, towels of the health examination center.

이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As such, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative in all respects and not as restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.

52a : 제1 도전직물편
52b : 제2 도전직물편
52c : 제3 도전직물편
53d : 연결부52a: First Challenge Fabric
52b: Second Challenge Fabric
52c: 3rd Challenge Fabric
53d: connection

Claims (5)

안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 있어서,
전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며,
RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 하고,
제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 24mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 16mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 62mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 하고,
연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되며,
연결부(52d)와 RFID 태그 칩 사이는 박음질로 연결되고, 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 외곽영역과 부착물 사이도 박음질로 연결되는 것을 특징으로 하는 직물형 알에프아이디 태그 안테나.
In the fabric type RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip,
An antenna pattern is formed by the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m, but between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. The RFID tag chip is placed in the feed point gap to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively, and the electrical conductivity is 0.86 below the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. By electrically connecting both sides of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric of 10 4 S / m, a matching closed loop is formed.
When the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the heights of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. (y_1) and the surface width (x_2), the length (x_l) of the third conductive fabric piece (52c), the gap width (x_3) between the first and second conductive fabric pieces (52a, 52b) and the connecting portion (52d) And adjust the antenna parameters including the protrusion length (x_4) and the self width (y_2) so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip.
The height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 24 mm, the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 16 mm, and the third conductive fabric piece ( The length x_l of 52c is 62 mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, the protruding length x_4 of the connection part 52d is 14 mm, and the connection part 52d ) Is characterized in that the width (y_2) of 4mm,
The connecting portion 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to be narrower toward the RFID tag chip.
A fabric type RFID tag antenna, wherein the connection portion 52d and the RFID tag chip are stitched and connected between the outer region of the fabric RFID tag antenna and the attachment.
삭제delete 안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 있어서,
전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에 전기 전도율이 0.86 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며,
RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 하고,
제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 40mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 하고,
연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되며,
연결부(52d)와 RFID 태그 칩 사이는 박음질로 연결되고, 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 외곽영역과 부착물 사이도 박음질로 연결되는 것을 특징으로 하는 직물형 알에프아이디 태그 안테나.
In the fabric type RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip,
An antenna pattern is formed by the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.86 × 10 4 S / m, but between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. The RFID tag chip is placed in the feed point gap to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively, and the electrical conductivity is 0.86 below the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. By electrically connecting both sides of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric of 10 4 S / m, a matching closed loop is formed.
When the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the heights of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. (y_1) and the surface width (x_2), the length (x_l) of the third conductive fabric piece (52c), the gap width (x_3) between the first and second conductive fabric pieces (52a, 52b) and the connecting portion (52d) And adjust the antenna parameters including the protrusion length (x_4) and the self width (y_2) so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip.
The height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 40 mm, the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 25 mm, and the third conductive fabric piece ( The length x_l of 52c is 80 mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, the protruding length x_4 of the connection part 52d is 14 mm, and the connection part 52d ) Is characterized in that the width (y_2) of 4mm,
The connecting portion 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to be narrower toward the RFID tag chip.
A fabric type RFID tag antenna, wherein the connection portion 52d and the RFID tag chip are stitched and connected between the outer region of the fabric RFID tag antenna and the attachment.
안테나 패턴과 RFID 태그 칩을 구비한 직물형 알에프아이디 태그 안테나에 있어서,
전기 전도율이 0.072 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)들로 안테나 패턴을 구성하되, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 급전점 갭에 RFID 태그 칩을 위치시켜 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)과 각각 전기적 연결되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b) 하부에
전기 전도율이 0.072 ×104 S/m 인 전도성 직물로 형성된 제3 도전직물편(52c)의 양측을 전기적 연결하여 매칭 폐회로루프가 형성되게 하며,
RFID 태그 칩과 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시 내향 돌출되는 연결부(52d)가 형성되게 구성하고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1) 및 면폭(x_2)과, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)와, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)과, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4) 및 자체폭(y_2)을 포함하는 안테나 파라미터들을 조정하여 안테나 임피던스가 RFID 태그 칩의 임피던스의 공액 복소수가 되게 정합 구성함을 특징으로 하고,
제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 높이(y_1)는 16mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)의 면폭(x_2)은 25mm 이고, 제3 도전직물편(52c)의 길이(x_l)는 80mm 이고, 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)간 갭폭(x_3)은 30mm 이고, 연결부(52d)의 돌출길이(x_4)는 14mm 이고, 연결부(52d)의 자체폭(y_2)은 4mm 인 것을 특징으로 하고,
연결부(52d)는 제1 및 제2 도전직물편(52a, 52b)을 전기적으로 연결시키되 RFID 태그 칩 방향으로 갈수록 폭이 좁아지도록 형성되며,
연결부(52d)와 RFID 태그 칩 사이는 박음질로 연결되고, 직물형 알에프아이디 태그 안테나의 외곽영역과 부착물 사이도 박음질로 연결되는 것을 특징으로 하는 직물형 알에프아이디 태그 안테나.In the fabric type RFID tag antenna having an antenna pattern and an RFID tag chip,
An antenna pattern is formed by the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.072 × 10 4 S / m, but between the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b. The RFID tag chip is positioned in the feed point gap to be electrically connected to the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b, respectively, and beneath the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b.
Both ends of the third conductive fabric piece 52c formed of a conductive fabric having an electrical conductivity of 0.072 × 10 4 S / m are electrically connected to form a matching closed loop.
When the RFID tag chip and the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are electrically connected to each other, a connection portion 52d protruding inward is formed, and the heights of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b are formed. (y_1) and the surface width (x_2), the length (x_l) of the third conductive fabric piece (52c), the gap width (x_3) between the first and second conductive fabric pieces (52a, 52b) and the connecting portion (52d) And adjust the antenna parameters including the protrusion length (x_4) and the self width (y_2) so that the antenna impedance is a conjugate complex number of the impedance of the RFID tag chip.
The height y_1 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 16 mm, the surface width x_2 of the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b is 25 mm, and the third conductive fabric piece ( The length x_l of 52c is 80 mm, the gap width x_3 between the first and second conductive fabric pieces 52a, 52b is 30 mm, the protruding length x_4 of the connection part 52d is 14 mm, and the connection part 52d ) Is characterized in that the width (y_2) of 4mm,
The connecting portion 52d is formed to electrically connect the first and second conductive fabric pieces 52a and 52b to be narrower toward the RFID tag chip.
A fabric type RFID tag antenna, wherein the connection portion 52d and the RFID tag chip are stitched and connected between the outer region of the fabric RFID tag antenna and the attachment. 삭제delete
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