KR200458473Y1 - Flat antenna for RFID - Google Patents

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Abstract

본 고안은 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부를 갖고 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부를 가지며, 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 연장되어 제 1 및 제 2 단부가 형성되어 전자태그로부터 데이터가 포함된 고주파 신호를 수신하는 전자태그 식별용 평판 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna, and more particularly, a first cut at each of two opposite corners of a square patch, and a second cut at each of the corners opposite to the first cut, and adjacent to the second cuts. The present invention relates to a flat antenna for identifying an electronic tag, the first and second ends of which extend on a surface thereof to receive a high frequency signal including data from the electronic tag.

이를 위해 본 고안은, 유전체 기판의 일면에 도전성 재질로서 정방형으로 형성된 접지면;과 상기 유전체 기판의 타면에 접지면보다 작은 크기로서 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부를 갖고 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부를 가지며 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 연장되어 제 1 및 제 2 단부가 형성된 복사소자;와 상기 접지면에 외부도체가 접속되고 상기 유전체 기판을 관통하여 상기 복사소자의 급전점에 내부도체가 접속되는 급전 콘넥터;를 포함하여 구성된다.To this end, the present invention, a ground plane formed in a square as a conductive material on one surface of the dielectric substrate; and the first cut portion having a first cut in each of the two opposite edges of the square patch having a size smaller than the ground plane on the other surface of the dielectric substrate A radiating element having a second cutout portion at a corner opposite to and extending to a surface adjacent to the second cutout portions to form first and second ends; and an outer conductor connected to the ground plane and penetrating the dielectric substrate. And a feeding connector to which an inner conductor is connected to a feeding point of the radiation element.

전자태그, 평판, 안테나, 절단부, 축비 Electronic tag, flat plate, antenna, cutting part, axial ratio

Description

전자태그 식별용 평판 안테나{Flat antenna for RFID}       Flat antenna for RFID identification

본 고안은 안테나에 관한 것으로, 좀 더 상세하게는 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부를 갖고 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부를 가지며, 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 연장되어 제 1 및 제 2 단부가 형성되어 전자태그로부터 데이터가 포함된 고주파 신호를 수신하는 전자태그 식별용 평판 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna, and more particularly, a first cut at each of two opposite corners of a square patch, and a second cut at each of the corners opposite to the first cut, and adjacent to the second cuts. The present invention relates to a flat antenna for identifying an electronic tag, the first and second ends of which extend on a surface thereof to receive a high frequency signal including data from the electronic tag.

전자태그(RFID;Radio Frequency Identification)란 미리 할당된 주파수 대역을 이용하여 원격지에서 대상물의 각종 정보를 읽어내는 기술로서, 대상물에 마이크로칩을 내장한 스티커 형태의 태그를 부착한 후 판독기나 안테나를 설치하여 태그 정보를 인식하게 된다.RFID (Radio Frequency Identification) is a technology that reads various information of an object from a remote location by using a pre-allocated frequency band, and attaches a tag in the form of a sticker with a microchip embedded in the object, and then installs a reader or antenna. Tag information is recognized.

이와같은 전자태그 시스템이 본격화되어 전자태그를 통해 물품 정보를 파악하게 함으로써 제품에 찍힌 바코드를 스캐닝하는 종래의 방식을 대체함과 아울러 판매와 동시에 물건의 입출고 정보까지 파악할 수 있으므로 유통기한 및 재고 관리를 쉽게 할 수 있을 뿐만 아니라 물건의 위치 추적도 가능하게 된다.The electronic tag system has become full-fledged, allowing users to understand product information through electronic tags, replacing the conventional method of scanning barcodes on products, and identifying information on arrival and departure of goods as well as sales. Not only is it easy to do, but it is also possible to track the location of objects.

따라서, 판매자 입장에서는 제품의 관리가 용이하고 종래의 바코드나 마그네 틱 카드에 비해 인식률이 높은 시스템을 사용할 수 있게 되며, 구매자 입장에서도 구매할 물품을 일일이 계산하지 않아도 되므로 시간을 절약할 수 있는 이점이 있다. 한편, 상기와 같은 전자태그용 주파수는 908.5~914MHz의 대역폭 5.5MHz가 할당되었다.Therefore, the seller can use a system that is easy to manage the product and has a higher recognition rate than a conventional barcode or magnetic card, and the buyer can save time because he does not have to calculate the items to purchase. . On the other hand, the frequency for the electronic tag as described above has been allocated a bandwidth of 5.58.5 to 908.5 ~ 914MHz.

본 고안은 상기와 같은 전자태그로부터 근거리에서 전자태그로부터 고주파 신호를 수신하여 그에 포함된 각종 데이터를 인식하기 위한 광대역 평판 안테나를 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.An object of the present invention is to provide a broadband flat antenna for receiving a high frequency signal from an electronic tag at a short distance from the above electronic tag and recognizing various data included therein.

상기 과제를 해결하기 위해 본 고안에 따른 안테나(200)는, 유전체 기판(201)의 일면에 도전성 재질로서 정방형으로 형성된 접지면(204);과 상기 유전체 기판의 타면에 접지면보다 작은 크기로서 원편파 구현을 위해 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부(206)가 형성된 복사소자(202);와 상기 접지면에 외부도체가 접속되고 상기 유전체 기판을 관통하여 상기 복사소자의 급전점(203)에 내부도체가 접속되는 급전 콘넥터(205);를 포함하여 구성된다.In order to solve the above problems, the antenna 200 according to the present invention includes a ground plane 204 formed in a square as a conductive material on one surface of the dielectric substrate 201; and a circular polarization having a smaller size than the ground plane on the other surface of the dielectric substrate. A radiating element 202 having a first cutout 206 formed at two opposite edges of a square patch for implementation; and an external conductor connected to the ground plane and penetrating the dielectric substrate to feed a feed point 203 of the radiating element. A power supply connector 205 to which the inner conductor is connected).

또한, 상기 복사소자(202)는, 사용 주파수 대역내에서 전압정재파비가 편차없이 일정하게 유지되도록 안테나의 특성을 미세조정하기 위해 상기 제 1 절단부(206)와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부(207)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the radiating element 202, the second cut portion 207 in the corner opposite to the first cut portion 206 in order to fine-tune the characteristics of the antenna so that the voltage standing wave ratio is kept constant without variation within the use frequency band ) Is further formed.

또한, 상기 복사소자(202)는, 원편파의 축비를 향상시키기 위해 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 길이 방향으로 연장되어 제 1 단부(208)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the radiation element 202 is characterized in that the first end 208 is further formed extending in the longitudinal direction on the surface adjacent to the second cut portions to improve the axial ratio of the circular polarization.

또한, 상기 복사소자(202)는, 안테나가 광대역 특성을 갖도록 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 길이 방향으로 연장되어 제 2 단부(209)가 더 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the radiation element 202 is characterized in that the second end 209 is further formed extending in the longitudinal direction on the surface adjacent to the second cut portions so that the antenna has a broadband characteristic.

상기와 같이 본 고안은 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부를 갖고 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부를 가지며, 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 연장되어 제 1 및 제 2 단부가 형성되어, 전자태그로부터 데이터가 포함된 고주파 신호를 수신하는데 있어 광대역 특성을 갖고 축비가 향상된다고 하는 효과가 있다.As described above, the present invention has a first cut portion at two opposite edges of the square patch, and a second cut portion at each edge opposite the first cut portion, and extends to a surface adjacent to the second cut portions, and thus has a first cut portion. And a second end portion having an broadband characteristic and an improved axial ratio in receiving a high frequency signal including data from an electronic tag.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 이하의 설명에서 동일하거나 대응하는 부재는 동일한 참조번호를 부여하고 이에 대한 자세한 설명은 생략하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In the following description, the same or corresponding members will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

도 1 및 도 2는 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 외관도와 측면도이다. 도시된 것처럼 안테나(200)는 크게 유전체 기판(201)에 형성된 접지면(204)과 복사소자(202)로 이루어지며, 상기 접지면은 도전성 재질로서 유전체 기판의 일면에 정방형으로 형성되고, 상기 복사소자는 접지면보다 작은 크기로서 유전체 기판의 타면에 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부(206)를 갖고 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리에 각각 제 2 절단부(207)를 갖는다. 또한, 상기 제 2 절단부들과 인접하는 면에 연장되어 복사소자(202)의 외측으로 돌출된 제 1 단부(208) 및 복사소자(202)의 내측으로 들어간 제 2 단부(209)가 형성된다.1 and 2 are an external view and a side view of a flat antenna for tag identification according to the present invention. As shown in the drawing, the antenna 200 is composed of a ground plane 204 and a radiation element 202 formed on the dielectric substrate 201, and the ground plane is formed of a conductive material in a square on one surface of the dielectric substrate. The device has a first cutout 206 at two opposite edges of the square patch on the other side of the dielectric substrate and a second cutout 207 at the opposite edge of the first cutout, the size of which is smaller than the ground plane. In addition, a first end 208 protruding outward from the radiation element 202 and a second end 209 extending into the radiation element 202 are formed extending to a surface adjacent to the second cut portions.

도 3은 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 복사소자 구조를 나타내는 도면이고, 도 4는 상기 도 3에서 A부의 상세 구조를 나타내는 도면이다. 도 3에서 먼저 복사소자(202)의 크기는 a와 b에 의해서 정해지는데, 본 고안의 실시예에서는 정방형 구조로서 a=b=78[mm]로 하였다. 또한, 원편파 구현을 위해 상기 복사소자(202)의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부(206)를 형성하였으며, 광대역 특성을 구현하기 위해 b의 중심 부분에 각각 제 2 단부(209)가 형성되어 있다. 본 고안의 실시예에서 상기 제 1 절단부의 크기 c=d=5[mm]이고, 제 2 단부의 크기는 도 4를 참고하면 l×j=3×6[mm]로 하였다.3 is a view showing the structure of the radiation element of the flat-panel antenna for electronic tag identification according to the present invention, Figure 4 is a view showing a detailed structure of part A in FIG. In FIG. 3, first, the size of the radiation element 202 is determined by a and b. In the embodiment of the present invention, a square structure has a = b = 78 [mm]. Also, first cutouts 206 are formed at two opposite edges of the radiation element 202 to realize circular polarization, and second ends 209 are formed at the center of b to realize broadband characteristics. It is. In the embodiment of the present invention, the size of the first cut portion c = d = 5 [mm], and the size of the second end portion is referred to as 1 × j = 3 × 6 [mm].

또한, 본 고안에 따른 안테나는 중앙 급전이 아닌 중앙으로부터 소정 길이만큼 오프셋을 두어 급전점(203)을 형성하였는데, 상기 급전점의 위치 e는 정방형 패치의 중심으로부터 21.4[mm] 떨어진 지점, 즉 복사소자의 밑변으로부터 중심선을 따라 e=56[mm]로 하였다. 그리고, 별도로 도시하지는 않았으나 본 고안에 있어서 상기 접지면(201)은 그 크기가 90×90[mm]인 정방형 구조이다. 아울러, 본 고안에 따른 안테나의 유전체 기판은 그 두께가 t=3.2[mm]이고 유전율은 ε=4.6인 것을 사용하였다.In addition, the antenna according to the present invention formed a feed point 203 by offsetting a predetermined length from the center rather than the center feeding, where the position e of the feeding point is 21.4 [mm] away from the center of the square patch, that is, radiation. E = 56 [mm] along the center line from the base of the device. In addition, although not shown separately, in the present invention, the ground plane 201 has a square structure having a size of 90 × 90 [mm]. In addition, the dielectric substrate of the antenna according to the present invention used a thickness of t = 3.2 [mm] and a dielectric constant of ε = 4.6.

한편, 본 고안에 따른 안테나는 제 1 단부(208)를 더 구비하여 원편파의 축비를 향상시키도록 구성되었다. 도 4에 따르면 본 고안의 일실시예는 상기 제 1 단 부는 상기 제 2 절단부로부터 6.5[mm] 떨어진 지점에 k×h=3×16[mm]의 크기로 형성하였다.On the other hand, the antenna according to the present invention is further provided with a first end 208 was configured to improve the axial ratio of circular polarization. According to FIG. 4, in the embodiment of the present invention, the first end is formed at a size of k × h = 3 × 16 [mm] at a point 6.5 [mm] away from the second cut portion.

이와함께, 본 고안에 따른 안테나는 사용 주파수 대역내에서 전압정재파비가 일정하게 유지되도록 안테나의 특성을 미세조정하기 위해 제 2 절단부(207)를 더 구비하도록 구성되었다. 도 4에 따르면 본 고안의 일실시예는 상기 제 2 절단부는 f=1[mm]로 하였다.In addition, the antenna according to the present invention is configured to further include a second cutout 207 to fine-tune the characteristics of the antenna so that the voltage standing wave ratio is kept constant within the use frequency band. According to FIG. 4, in the embodiment of the present invention, the second cut portion is set to f = 1 [mm].

도 5와 도 6은 각각 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 전압정재파비와 복사패턴을 나타낸다. 도 5를 참조하면, 본 고안의 안테나는 UHF 대역 RFID 주파수 대역인 908.5~914MHz에서 1.1 이하의 낮은 전압정재파비를 나타내면서도 사용 주파수 대역에 걸쳐 그 값의 편차가 거의 없음을 확인할 수 있다.5 and 6 show the voltage standing wave ratio and the radiation pattern of the flat antenna for tag identification according to the present invention, respectively. Referring to FIG. 5, it can be seen that the antenna of the present invention has a low voltage standing wave ratio of 1.1 or less at 908.5 to 914 MHz, which is a UHF band RFID frequency band, and has almost no variation in its value over a used frequency band.

또한, 도 6을 참조하면, 본 고안의 안테나는 수평면에서 전방향성에 가까운 복사패턴을 나타내며, 최대 복사방향에서의 이득은 약 0dB이다. 도 6a 내지 도 6c에서 각 복사패턴의 중심부에 도시된 것은 안테나의 측정조건을 나타낸다.In addition, referring to Figure 6, the antenna of the present invention exhibits a radiation pattern close to omni-directional in the horizontal plane, the gain in the maximum radiation direction is about 0dB. 6A to 6C, the center of each radiation pattern represents a measurement condition of an antenna.

상기와 같은 본 고안은 바람직한 실시예에 대하여 기술하였으나 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 변경이 행해질 수 있다.Although the present invention as described above has been described with respect to the preferred embodiment, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes may be made without departing from the technical spirit of the present invention.

도 1은 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 외관도.1 is an external view of a flat antenna for tag identification according to the present invention.

도 2는 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 측면도.Figure 2 is a side view of a flat antenna for tag identification according to the present invention.

도 3은 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 복사소자 구조를 나타내는 도면.3 is a view showing the structure of the radiation element of the flat antenna for tag identification according to the present invention.

도 4는 상기 도 3에서 A부의 상세 구조를 나타내는 도면.4 is a view showing a detailed structure of a portion A in FIG.

도 5는 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 전압정재파비를 나타내는 측정도.Figure 5 is a measurement showing the voltage standing wave ratio of the flat antenna for tag identification according to the present invention.

도 6은 본 고안에 따른 전자태그 식별용 평판 안테나의 복사패턴을 나타내는 측정도.Figure 6 is a measurement showing the radiation pattern of the flat antenna for tag identification according to the present invention.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>

200 : 안테나 201 : 유전체 기판200: antenna 201: dielectric substrate

202 : 복사소자 203 : 급전점202: radiating element 203: feeding point

204 : 접지면 205 : 콘넥터204: ground plane 205: connector

206 : 제 1 절단부 207 : 제 2 절단부206: first cut portion 207: second cut portion

208 : 제 1 단부 209 : 제 2 단부208: first end 209: second end

Claims (8)

전자태그 식별용 안테나에 있어서,In the antenna for identifying the electronic tag, 유전체 기판(201)의 일면에 도전성 재질로서 정방형으로 형성된 접지면(204);A ground plane 204 formed on one surface of the dielectric substrate 201 in a square shape as a conductive material; 상기 유전체 기판의 타면에 접지면보다 작은 크기로서 정방형 패치의 대향되는 두 모서리에 각각 제 1 절단부(206)를 구비하고, 상기 제 1 절단부와 대향되는 모서리 각각에 제2 절단부(207)를 구비하는 복사소자(202); 및A radiation having a first cutout 206 at each of the two opposite edges of the square patch and having a second cutout 207 at each of the opposite edges of the square patch, the other surface of the dielectric substrate being smaller than the ground plane; Element 202; And 상기 접지면에 외부도체가 접속되고 상기 유전체 기판을 관통하여 상기 복사소자의 급전점(203)에 내부도체가 접속되는 급전 콘넥터(205)를 포함하며, A feed connector 205 having an outer conductor connected to the ground plane and penetrating the dielectric substrate to which the inner conductor is connected to the feed point 203 of the radiation element, 상기 제2 절단부와 인접하는 면에 연장되어 상기 복사소자의 외측으로 돌출된 제1 단부(208) 및 상기 복사소자의 내측으로 들어간 제2 단부(209)가 형성된 것을 특징으로 하는 전자태그 식별용 평판 안테나.A first end 208 protruding outwardly of the radiation element and a second end 209 extending into the radiation element are formed on a surface adjacent to the second cutout portion. antenna. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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