KR20060064473A - Pifa, rfid tag thereof and antenna impedance adjusting method thereof - Google Patents

Pifa, rfid tag thereof and antenna impedance adjusting method thereof Download PDF

Info

Publication number
KR20060064473A
KR20060064473A KR1020050049266A KR20050049266A KR20060064473A KR 20060064473 A KR20060064473 A KR 20060064473A KR 1020050049266 A KR1020050049266 A KR 1020050049266A KR 20050049266 A KR20050049266 A KR 20050049266A KR 20060064473 A KR20060064473 A KR 20060064473A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
pifa
ground plane
stub
radiation patch
Prior art date
Application number
KR1020050049266A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100636384B1 (en
Inventor
최원규
성낙선
표철식
채종석
Original Assignee
한국전자통신연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전자통신연구원 filed Critical 한국전자통신연구원
Priority to US11/297,517 priority Critical patent/US7414583B2/en
Publication of KR20060064473A publication Critical patent/KR20060064473A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100636384B1 publication Critical patent/KR100636384B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0414Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna in a stacked or folded configuration
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems
    • H01Q1/2225Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles associated with components used in interrogation type services, i.e. in systems for information exchange between an interrogator/reader and a tag/transponder, e.g. in Radio Frequency Identification [RFID] systems used in active tags, i.e. provided with its own power source or in passive tags, i.e. deriving power from RF signal
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0421Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with a shorting wall or a shorting pin at one end of the element
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0442Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular tuning means
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/045Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means
    • H01Q9/0457Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna with particular feeding means electromagnetically coupled to the feed line

Abstract

본 발명은 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나 및 이를 이용한 RFID(Radio Frequency IDentificaton) 태그(tag)에 관한 것이다.The present invention relates to a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna and a Radio Frequency IDentificaton (RFID) tag using the same.

본 발명은 방사 패치의 방사 에지(edge)로부터 연장된 미앤더 라인을 이용하여 안테나의 공진 주파수를 조정함으로써 안테나의 소형화를 도모하고, 안테나의 용량성 리액턴스를 조정함으로써 안테나의 임피던스 정합을 도모한다. 또한, 본 발명은 방사 패치의 비방사 에지로부터 연장되며, 특히 슬롯이 형성된 스터브를 이용하여 안테나의 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스를 조정함으로써 안테나의 임피던스 정합을 도모한다. 또한, 본 발명은 방사 패치와 접지면을 단락시키는 복수개의 단락판을 이용하여 안테나의 공진 주파수를 조정함으로써 안테나의 소형화를 도모하고, 안테나의 용량성 리액턴스를 조정함으로써 안테나의 임피던스 정합을 도모한다. 또한, 본 발명은 판금 형태로 안테나의 방사 패치를 제작하여 공기중으로 부양함으로써 저가이면서 방사 효율이 우수한 PIFA 안테나를 제공한다.The present invention achieves miniaturization of the antenna by adjusting the resonance frequency of the antenna using a meander line extending from the radiating edge of the radiation patch, and achieves impedance matching of the antenna by adjusting the capacitive reactance of the antenna. In addition, the present invention extends from the non-radiative edge of the radiating patch, and in particular, achieves impedance matching of the antenna by adjusting the inductive and capacitive reactance of the antenna using slotted stubs. In addition, the present invention achieves miniaturization of the antenna by adjusting the resonance frequency of the antenna using a plurality of shorting plates that short-circuit the radiation patch and the ground plane, and achieves impedance matching of the antenna by adjusting the capacitive reactance of the antenna. In addition, the present invention provides a low-cost and excellent radiation efficiency PIFA antenna by producing a radiation patch of the antenna in the form of sheet metal to support in the air.

PIFA, RFID, 태그, 안테나 PIFA, RFID, Tag, Antenna

Description

PIFA 안테나, RFID 태그 및 안테나 임피던스 조정 방법{PIFA, RFID Tag thereof and Antenna Impedance Adjusting Method thereof} FIFA, RFID Tag and Antenna Impedance Adjusting Method

도 1은 전형적인 PIFA 안테나의 사시도;1 is a perspective view of a typical PIFA antenna;

도 2는 종래의 PIFA 안테나의 사시도;2 is a perspective view of a conventional PIFA antenna;

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PIFA 안테나의 사시도;3 is a perspective view of a PIFA antenna according to an embodiment of the present invention;

도 4a는 도 3의 A 부분에 대한 상세도;4A is a detail view of portion A of FIG. 3;

도 4b는 도 3의 B 및 C 부분에 대한 상세도;4B is a detail view of portions B and C of FIG. 3;

도 4c는 도 3의 D 부분에 대한 상세도;4C is a detail view of portion D of FIG. 3;

도 4d는 도 3의 방사 패치에 대한 상세도; 및4D is a detailed view of the spinning patch of FIG. 3; And

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 RFID 태그 사시도이다.5 is a perspective view of an RFID tag according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100 : 접지면 200 : 방사 패치100: ground plane 200: radiation patch

210a,210b : 단락판 220 : 리액턴스 조정용 스터브210a, 210b: short-circuit plate 220: reactance adjustment stub

230 : 미앤더 라인 240 : 급전부230: meander line 240: feeder

250a,250b : 지지봉 250a, 250b: Support rod

본 발명은 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나 및 이를 이용한 RFID(Radio Frequency IDentificaton) 태그(tag)와 안테나 임피던스 조정 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 미앤더 라인, 리액턴스 조정용 스터브를 갖는 PIFA 안테나 및 이를 이용한 RFID 태그와 안테나 임피던스 조정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna and a radio frequency identification tag and antenna impedance adjusting method using the same. More specifically, a PIFA antenna having a meander line and a reactance adjusting stub And an RFID tag and antenna impedance adjusting method using the same.

능동형 RFID의 리더(Readr)와는 달리, 태그는 다양한 재질과 모양으로 이루어진 사물에 부착하여 사용되므로, 부착 재질에 따른 안테나의 특성 열화를 최소화하는 것이 태그 안테나의 기본 설계 개념이다. 특히, 태그 안테나가 금속 재질에 부착될 경우, 안테나의 반사손실 특성과 방사패턴 특성이 심각하게 영향을 받을 수 있으므로 안테나 설계에 많은 주의를 요한다. 일반적인 다이폴 안테나를 금속체에 근접시킬 경우, 전자기적인 이미지 효과에 의해서 전자파가 방사되지 못하므로 금속체를 방사 구조의 일부로 사용하는 안테나가 금속체 부착형 태그 안테나로 고려되어야 한다. 이런 부류의 대표적인 안테나가 마이크로스트립 패치 안테나와 PIFA 안테나이다. Unlike a reader of an active RFID, a tag is attached to an object made of various materials and shapes, and therefore, a basic design concept of a tag antenna is to minimize deterioration of characteristics of an antenna according to an attachment material. In particular, when the tag antenna is attached to a metallic material, much attention must be paid to the antenna design since the return loss characteristics and the radiation pattern characteristics of the antenna may be seriously affected. When a general dipole antenna is approached to a metal body, electromagnetic waves cannot be radiated due to electromagnetic image effects, so an antenna using a metal body as part of a radiation structure should be considered as a metal tag antenna. Representative antennas of this class are microstrip patch antennas and PIFA antennas.

일반적으로, 마이크로스트립 패치 안테나는 제작이 용이하고, 경량 박형이라는 장점이 있지만, 공진 주파수에서 반파장의 크기를 갖기 때문에, RFID 태그용 안테나로 사용되기에는 다소 크다. 이에 비해 PIFA 안테나는 마이크로스트립 패치 안테나에서 전계가 없는 부분을 도체판으로 단락시켜 크기를 반으로 줄이고, 단락판을 기준으로 급전점의 위치를 변화시켜 특정 임피던스에 정합하는 구조로서, 공진 주파수에서 1/4 파장의 크기를 갖는다. 따라서, PIFA 안테나는 소형이면서 금속체에 부착 가능하다. In general, the microstrip patch antenna is easy to manufacture and has the advantage of being lightweight and thin, but because it has a size of half wavelength at the resonance frequency, it is rather large to be used as an antenna for an RFID tag. On the other hand, the PIFA antenna shortens the size of the microstrip patch antenna without the electric field with a conductor plate, and reduces its size by half. Has a magnitude of / 4 wavelength. Therefore, the PIFA antenna is small and can be attached to a metal body.

도 1은 전형적인 PIFA 안테나의 사시도로서, Kashiwa 등의 논문에 제시되어 있다[T. Kashiwa, N. Yoshida and I. Fukai, "Analysis of Radiation Characteristics of Planar Inverted-F Type Antenna on Conductive Body of Hand-held Transceiver by Spiral Network Method", IEE Electronics Letters 3rd August 1989, Vol. 25, No. 16, pp. 1044-1045]. 도면에 도시된 바와 같이, 전형적인 PIFA 안테나는, 접지면(1), 방사패치(2), 급전부(3) 및 단락판(4)로 구성되어 있다. 단락판(4)은 방사패치(2)와 접지면(1)을 단락시켜 마이크로 스트립 패치 안테나에 비해 그 크기를 반으로 줄인다. 동축선을 이용하여 안테나 임피던스가 50옴되는 점에 급전부(3)로 급전한다. PIFA 안테나의 필드는 방사패치와 접지면에 형성된 전류에 의해서 방사된다. 이는 마이크로스트립 패치 안테나의 방사 매커니즘과 같다. 1 is a perspective view of a typical PIFA antenna, presented in Kashiwa et al. [T. Kashiwa, N. Yoshida and I. Fukai, "Analysis of Radiation Characteristics of Planar Inverted-F Type Antenna on Conductive Body of Hand-held Transceiver by Spiral Network Method", IEE Electronics Letters 3rd August 1989 , Vol. 25, No. 16, pp. 1044-1045]. As shown in the figure, a typical PIFA antenna consists of a ground plane 1, a radiation patch 2, a feed section 3 and a shorting plate 4. The shorting plate 4 short-circuits the radiation patch 2 and the ground plane 1 to reduce its size in half compared to the micro strip patch antenna. The coaxial line is used to feed the feed section 3 at the point where the antenna impedance is 50 ohms. The field of the PIFA antenna is radiated by the radiation patch and the current formed in the ground plane. This is the same as the radiation mechanism of the microstrip patch antenna.

그러나, 상기 논문에 제시된 PIFA 안테나는 급전점에서의 안테나 임피던스를 조정할 수 없어, 금속체의 크기가 변하는 등과 같은 환경의 변화에 따라 안테나 임피던스가 50옴이되는 급전점이 변경되면 급전부의 위치를 변경해야 하는 어려움이 있다. 또한, 상기 논문의 PIFA 안테나는 공진 주파수에서 1/4파장의 크기를 갖으므로, 안테나 크기가 다소 크다는 단점이 있다. 또한, 상기 논문의 PIFA 안테나는 RFID 등과 같은 서비스를 충족할 만한 기능을 충분히 제공하지 못한다.However, the PIFA antenna presented in the paper cannot adjust the antenna impedance at the feed point, so if the feed point where the antenna impedance is 50 ohms is changed according to the change of environment such as the size of the metal body, the position of the feed part is changed. There is a difficulty to do. In addition, the PIFA antenna of the paper has a size of 1/4 wavelength at the resonance frequency, there is a disadvantage that the antenna size is rather large. In addition, the PIFA antenna of the paper does not provide enough functions to satisfy services such as RFID.

이러한 전형적인 PIFA 안테나에 슬롯과 스터브등을 접목하여 다중대역, 광대역 및 소형화등을 구현하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 미국특허 제6,741,214호, "Planar Inverted-F Antenna (PIFA) Having a Slotted Radiating Element Providing Global Cellular and GPS-Bluetooth Frequency Response"는 그러한 한 예이다. 도 2는 미국특허 제6,741,214호에 제시된 PIFA 안테나의 사시도이다.Research into realizing multi-band, broadband and miniaturization by combining slots and stubs with such a typical PIFA antenna is being actively conducted. US Patent No. 6,741,214, "Planar Inverted-F Antenna (PIFA) Having a Slotted Radiating Element Providing Global Cellular and GPS-Bluetooth Frequency Response" is one such example. 2 is a perspective view of a PIFA antenna shown in US Pat. No. 6,741,214.

도 2에 도시된 종래의 PIFA 안테나는 이중 공진 모드를 구현하기 위해 방사패치(16)에 C형의 슬롯이 형성되어 있고, 방사패치(16)와 접지면(11)과의 용량성 리액턴스를 조정하기 위해 임피던스 조정용 스터브(13)가 방사패치(16)와 직각으로 접해 있다. 또한, 단락 금속판(12)이 방사패치(16)와 접지면(11)을 단락시킨다. 상기의 금속 구조물(12, 13, 14, 16)은 판금에 의해 제작되며, 물리적인 안정도를 유지하기 위해 유전물질(17)에 입혀진다.In the conventional PIFA antenna illustrated in FIG. 2, a C-shaped slot is formed in the radiation patch 16 to realize the dual resonance mode, and the capacitive reactance between the radiation patch 16 and the ground plane 11 is adjusted. For this purpose, the impedance adjusting stub 13 is in contact with the radiation patch 16 at a right angle. In addition, the short-circuit metal plate 12 short-circuits the radiation patch 16 and the ground plane 11. The metal structures 12, 13, 14 and 16 are made of sheet metal and coated on dielectric material 17 to maintain physical stability.

그러나, 상기 특허의 PIFA 안테나는 임피던스 조정용 스터브로 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스를 다양하게 조정하기 어려워서, 사용 환경에 따라서 50옴을 위한 급전점이 달라질 수 있다. 또한, 상기 특허의 PIFA 안테나는 소형화에 한계가 있다. 또한, 상기 특허의 PIFA 안테나는 기계적인 안정도를 위해 사용된 유전 물질로 인하여 안테나의 대역폭과 방사효율이 낮이지는 문제점이 있다. However, the PIFA antenna of the patent is difficult to adjust the inductive reactance and the capacitive reactance in a variety of impedance adjustment stub, the feed point for 50 ohms may vary depending on the use environment. In addition, the PIFA antenna of the patent is limited in miniaturization. In addition, the PIFA antenna of the patent has a problem that the bandwidth and radiation efficiency of the antenna is lowered due to the dielectric material used for mechanical stability.

본 발명은 안테나 설계시에 방사 패치의 방사 에지(edge)로부터 연장된 미앤더 라인을 이용하여 안테나의 공진 주파수를 조정함으로써 안테나의 소형화를 도모 하고, 안테나의 용량성 리액턴스를 조정함으로써 안테나의 임피던스 정합을 용이하게 하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention aims at miniaturization of the antenna by adjusting the resonance frequency of the antenna by using a meander line extending from the radiating edge of the radiating patch in antenna design, and matching the impedance of the antenna by adjusting the capacitive reactance of the antenna. To facilitate the purpose.

또한, 본 발명은 안테나 설계시에, 방사 패치의 비방사 에지로부터 연장되며 특히 슬롯이 형성된 스터브를 이용하여 안테나의 유도성 리액턴스와 용량성 리액턴스를 조정함으로써 안테나의 임피던스 정합을 용이하게 하는 것을 그 목적으로 한다. In addition, the present invention aims at facilitating impedance matching of the antenna by adjusting the inductive reactance and the capacitive reactance of the antenna by using a slotted stub, which extends from the non-radiating edge of the radiating patch, in antenna design. It is done.

또한, 본 발명은 판금 형태로 안테나의 방사 패치를 제작하여 공기중으로 부양함으로써 저가이면서 방사 효율이 우수한 PIFA 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a PIFA antenna having a low cost and excellent radiation efficiency by producing a radiation patch of the antenna in the form of sheet metal and supporting it in the air.

본 발명은, 방사 에지(radiating edge)와 비방사 에지(non-radiating edge)를 갖는 방사 패치(patch), 접지면, 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판, 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부와, 상기 방사 에지로부터 상기 접지면 방향으로 연장되며, 상기 접지면과 이격된 미앤더 라인을 포함하는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나를 제공한다.The present invention relates to a radiation patch having a radiating edge and a non-radiating edge, a ground plane, at least one shorting plate to short the radiation patch and the ground plane, and the radiation patch. Provided is a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna including a feeding part for providing RF power to the radiating edge and extending from the radiating edge toward the ground plane, and a meander line spaced apart from the ground plane.

또한, 본 발명은 방사 에지와 비방사 에지를 갖는 방사 패치, 접지면, 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판, 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부, 상기 비방사 에지로부터 연장되어 상기 안테나의 리액턴스를 조절하는 스터브를 포함하는 PIFA 안테나를 제공한다. 상기 스터브는, 상기 비방사 에지에서 접지면 방향으로 연장된 복수의 금속판으로 형성된 스터브 연결부, 상기 스터브 연결부에 연결되며 상기 접지면과 이격된 스터브 몸체와, 상기 스터브 몸체에 형성된 슬롯을 포함한다.The present invention also provides a radiation patch having a radiation edge and a non-radiation edge, a ground plane, at least one shorting plate for shorting the radiation patch and the ground plane, a feeder for providing RF power to the radiation patch, the non-radiation It provides a PIFA antenna comprising a stub extending from an edge to adjust the reactance of the antenna. The stub includes a stub connection portion formed of a plurality of metal plates extending in the direction of the ground plane from the non-radiative edge, a stub body connected to the stub connection portion and spaced apart from the ground plane, and a slot formed in the stub body.

또한, 본 발명은 전술한 PIFA 안테나를 포함하는 RFID 태그를 제공한다. In addition, the present invention provides an RFID tag including the aforementioned PIFA antenna.

또한, 본 발명은 전술한 PIFA 안테나를 이용한 다양한 임피던스 조정방법을 제공한다. In addition, the present invention provides various impedance adjustment methods using the aforementioned PIFA antenna.

상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명한다.The above objects, features and advantages will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 PIFA 안테나의 사시도이다. PIFA 안테나는 하부에 접지면(100)이 있고, 접지면과 소정의 거리를 두고 방사 패치(200)가 존재한다. 방사 패치(200)와 접지면(100)은 단락판(210a,210b)에 의해 단락된다. 방사 패치(200)는 방사가 주로 일어나는 방사 에지(radiating edge)와 비방사 에지(non-radiating edge)를 갖는다. 도3에서, 단락판(210a, 210b) 주위인 A,B,C는 비방사 에지에 해당하고, 단락판(210a,210b) 반대편인 D는 방사 에지에 해당한다. 3 is a perspective view of a PIFA antenna according to an embodiment of the present invention. PIFA antenna has a ground plane 100 at the bottom, there is a radiation patch 200 at a predetermined distance from the ground plane. The radiation patch 200 and the ground plane 100 are shorted by the shorting plates 210a and 210b. The radiation patch 200 has a radiating edge and a non-radiating edge where radiation is mainly generated. In Fig. 3, A, B and C around the shorting plates 210a and 210b correspond to the non-radiating edges, and D opposite to the shorting plates 210a and 210b corresponds to the radiating edges.

안테나의 비방사 에지인 B와 C에는 리액턴스 조정용 스터브(250)가 방사 패치(200)로부터 수직 하향으로(즉, 접지면(100) 방향으로) 연장되어 있다. 리액턴스 조정용 스터브(250)는 안테나의 용량성 리액턴스(capacitive reactance)와 유도성 리액턴스(inductive reactance)를 조절한다. 안테나의 방사 에지인 D에는 미앤더 라인(230)이 방사 패치(200)로부터 하향으로 연장되어 있다. 미앤더 라인(230)은 안테나의 공진 주파수를 조정하여 안테나의 소형화에 기여한다. 또한, 미앤더 라인 (230)은 안테나의 용량성 리액턴스를 조절할 수도 있다. 방사 패치(200)에 형성된 슬롯은 안테나의 공진 주파수에 영향을 미치어 안테나의 소형화에 기여한다. Reactance adjustment stubs 250 extend vertically downward (ie, in the direction of the ground plane 100) from the radiation patch 200 on the non-radiating edges B and C of the antenna. The reactance adjusting stub 250 adjusts the capacitive reactance and the inductive reactance of the antenna. Meander line 230 extends downward from radiating patch 200 at D, the radiating edge of the antenna. Meander line 230 adjusts the resonant frequency of the antenna to contribute to the miniaturization of the antenna. Meander line 230 may also adjust the capacitive reactance of the antenna. Slots formed in the radiation patch 200 affect the resonance frequency of the antenna to contribute to the miniaturization of the antenna.

급전부(240)는 동축 케이블을 이용하여 방사 패치(200)에 연결되어, 안테나가 임피던스가 50옴(ohm)인 지점에 RF(Radio Frequency) 전력을 제공한다. 지지봉(250a,250b)은 비금속성 재질로서 안테나의 기계적인 안정도를 보장한다. 본 발명의 PIFA 안테나는 방사효율을 높이기 위해 방사 패치(200)를 공기 중에 부양시킨 구조를 갖는다. 즉, 방사 패치(200)와 접지면(100) 사이는 비어 있다. 이러한 경우, 안테나의 기계적인 안정도가 문제될 수 있다. The feeder 240 is connected to the radiating patch 200 using a coaxial cable to provide RF (Radio Frequency) power at a point where the antenna has an impedance of 50 ohms. Support rods (250a, 250b) is a non-metallic material to ensure the mechanical stability of the antenna. PIFA antenna of the present invention has a structure in which the radiation patch 200 in the air to increase the radiation efficiency. That is, the gap between the radiation patch 200 and the ground plane 100 is empty. In this case, mechanical stability of the antenna may be a problem.

이러한 문제점을 해결하기 위해 지지봉(250a,250b)이 방사 패치(200)와 접지면(100) 사이에 위치하여 방사 패치(200)와 접지면(100) 각각에 연결된다. 지지봉(250a,250b)은 안테나에서 방사되는 전자기파에 영향을 주지 않도록 비금속성 재질을 사용하며, 안테나상에서 전류 분포가 약한 부분에 위치하는 것이 바람직하다. 두개의 지지봉(250a,250b)과 두개의 단락판(250a,250b)을 사용하여 PIFA 안테나는 기계적인 안정도를 확보한다.In order to solve this problem, support rods 250a and 250b are positioned between the radiation patch 200 and the ground plane 100 and are connected to the radiation patch 200 and the ground plane 100, respectively. The support rods 250a and 250b use a non-metallic material so as not to affect the electromagnetic waves radiated from the antenna, and are preferably positioned at a weak current distribution on the antenna. Using two supporting rods 250a and 250b and two shorting plates 250a and 250b, the PIFA antenna ensures mechanical stability.

도3에 따른 PIFA 안테나는 도4a,b,c,d를 참조하여 보다 상세히 설명될 것이다. 도4a는 도3의 A 부분을 도시한 것이다. 단락판(210a,210b)은 방사 패치(200)와 접지면(100)을 물리적으로 단락시켜 단락판(210a,210b) 주위에 50옴의 안테나 임피던스가 형성될 수 있도록 한다. 두 개의 단락판(210a,210b)은 일정 거리(Dp) 만큼 이격되어 있다. The PIFA antenna according to Fig. 3 will be described in more detail with reference to Figs. 4A, B, C, and D. FIG. 4A shows part A of FIG. 3. The shorting plates 210a and 210b physically short the radiation patch 200 and the ground plane 100 so that an antenna impedance of 50 ohms may be formed around the shorting plates 210a and 210b. The two shorting plates 210a and 210b are spaced apart by a predetermined distance Dp.

단락판(210a,210b)의 간격(Dp)을 변화시키면 안테나 임피던스의 50옴되는 위 치를 필요에 따라 다양한 지점으로 변경 시킬 수 있다. 또한, 단락판 (210a,210b)의 간격(Dp)을 변화시키면 두 단락판(210a,210b)간의 용량성 리액턴스를 변화시킬 수 있어 안테나 임피던스 정합에 사용될 수 있다. 단락판(210a,210b)의 간격(Dp)을 증가시키면 두 단락판(210a,210b)간의 용량성 리액턴스는 증가하게 된다. 반대로, 단락판(210a,210b)의 간격(Dp)을 감소시키면 두 단락판(210a,210b)간의 용량성 리액턴스는 감소하게 된다.By changing the distance Dp of the short-circuit plates 210a and 210b, the position of 50 ohms of the antenna impedance can be changed to various points as necessary. In addition, changing the distance Dp between the shorting plates 210a and 210b may change the capacitive reactance between the two shorting plates 210a and 210b, and thus may be used for antenna impedance matching. Increasing the spacing Dp of the shorting plates 210a and 210b increases the capacitive reactance between the two shorting plates 210a and 210b. On the contrary, if the gap Dp of the shorting plates 210a and 210b is reduced, the capacitive reactance between the two shorting plates 210a and 210b is reduced.

한편, 단락판(210a,210b)의 폭(Wp)에 따라 안테나의 공진 주파수가 변경된다. 즉, 단락판(210a,210b)의 폭(Wp)이 증가하면 공진 주파수가 증가하고, 폭(Wp)이 감소하면 공진 주파수가 감소한다. 따라서, 두 단락판(Wp)의 폭을 다르게 설정할 경우, 안테나의 공진 주파수를 다양하게 변경시킬 수 있다.On the other hand, the resonant frequency of the antenna is changed according to the width Wp of the short-circuit plates 210a and 210b. That is, when the width Wp of the shorting plates 210a and 210b increases, the resonance frequency increases. When the width Wp decreases, the resonance frequency decreases. Therefore, when the widths of the two shorting plates Wp are set differently, the resonance frequency of the antenna may be variously changed.

당업자라면, 단락판이 3개 이상으로도 구성될 수 있다는 것을 알 것이다.Those skilled in the art will appreciate that the shorting plate may consist of three or more.

도 4b는 도3의 B와 C부분을 도시한 것이다. 리액턴스 조정용 스터브(220)는 방사 패치(200)로부터 수직 하향으로(즉, 접지면(100) 방향으로) 연장되어 있다. 리액턴스 조정용 스터브(220)는 안테나의 비방사 에지에 위치하기 때문에 안테나 방사 패턴에는 크게 영향을 주지 않는다. 리액턴스 조정용 스터브(220)는 스터브 몸체(222)와 스터브 연결부(224a,224b)로 이루어진다. 스터브 연결부(224a,224b)는 두개의 금속판으로서, 방사 패치(200)의 비방사 에지에서 수직 하향으로 연장되어 스터브 몸체(222)에 연결된다. 스터브 몸체(222)에는 슬롯(260)이 형성되어 있다. 4B illustrates portions B and C of FIG. 3. The reactance adjusting stub 220 extends vertically downward (ie in the direction of the ground plane 100) from the radiation patch 200. Since the reactance adjusting stub 220 is located at the non-radiating edge of the antenna, it does not significantly affect the antenna radiation pattern. The reactance adjusting stub 220 includes a stub body 222 and stub connecting portions 224a and 224b. The stub connections 224a and 224b are two metal plates that extend vertically downward at the non-radiative edge of the spinning patch 200 and are connected to the stub body 222. The stub body 222 has a slot 260 is formed.

스터브 연결부(224a,224b)의 간격(Dc)을 조정하면 두 스터브 연결부(224a,224b) 간의 용량성 리액턴스를 조정할 수 있다. 스터브 연결부(224a,224b)의 간격(Dc)을 증가시키면 두 스터브 연결부(224a,224b) 간의 용량성 리액턴스는 증가하게 된다. 반대로, 스터브 연결부(224a,224b)의 간격(Dc)을 감소시키면 두 스터브 연결부(224a,224b) 간의 용량성 리액턴스는 감소하게 된다.By adjusting the spacing Dc of the stub connectors 224a and 224b, the capacitive reactance between the two stub connectors 224a and 224b can be adjusted. Increasing the spacing Dc of the stub connectors 224a and 224b increases the capacitive reactance between the two stub connectors 224a and 224b. Conversely, reducing the distance Dc between the stub connections 224a and 224b reduces the capacitive reactance between the two stub connections 224a and 224b.

또한, 스터브 연결부(224a,224b)의 길이(Hc)를 조정하면 스터브 몸체(222)와 접지면(100) 간의 용량성 리액턴스를 조정할 수 있다. 스터브 연결부(224a,224b)의 길이(Hc)를 조정하면 스터브 몸체(222)와 접지면(100) 간의 거리가 변화하게 되므로 스터브 몸체(222)와 접지면(100) 간의 용량성 리액턴스도 변화하게 된다. 스터브 연결부(224a,224b)의 길이(Hc)를 증가시키면 스터브 몸체(222)와 접지면(100) 간의 용량성 리액턴스는 감소하게 된다. 반대로, 스터브 연결부(224a,224b)의 길이(Hc)를 감소시키면 스터브 몸체(222)와 접지면(100) 간의 용량성 리액턴스는 증가하게 된다. 즉, 리액턴스 조정용 스터브(220)와 접지면(100) 사이에 형성되는 용량성 리액턴스를 스터브 연결부(224a,224b)의 길이(Hc)에 의해서 다양한 값으로 구현할 수 있다. In addition, by adjusting the length Hc of the stub connection portions 224a and 224b, the capacitive reactance between the stub body 222 and the ground plane 100 may be adjusted. Adjusting the length Hc of the stub connections 224a and 224b changes the distance between the stub body 222 and the ground plane 100 so that the capacitive reactance between the stub body 222 and the ground plane 100 also changes. do. Increasing the length Hc of the stub connections 224a and 224b reduces the capacitive reactance between the stub body 222 and the ground plane 100. Conversely, reducing the length Hc of the stub connections 224a and 224b increases the capacitive reactance between the stub body 222 and the ground plane 100. That is, the capacitive reactance formed between the reactance adjustment stub 220 and the ground plane 100 may be implemented at various values by the length Hc of the stub connection portions 224a and 224b.

한편, 스터브 몸체(222)에 슬롯(226)을 형성하여 스터브 몸체(222)에 흐르는 전류를 회전시킴으로써, 유도성 리액턴스를 변화시킬 수 있다. 슬롯(226)의 폭(Ws)과 길이(Hs)를 조정함으로써 다양한 유도성 리액턴스를 얻을 수 있다. 즉, 슬롯(226)에 의해 스터브 몸체(222)에 흐르는 전류가 회전하는 성분을 갖게 되는데, 그 회전하는 양은 슬롯(226)의 폭(Ws)과 길이(Hs)에 의해 결정되므로 다양한 유도성 리액턴스 값을 얻을 수 있다. 슬롯(226)의 폭(Ws)이나 길이(Hs)를 증가시키면 유도성 리액턴스가 증가하게 된다. 반대로, 슬롯(226)의 폭(Ws)이나 길이(Hs)를 감소시 키면 유도성 리액턴스가 감소하게 된다. On the other hand, by forming a slot 226 in the stub body 222 to rotate the current flowing through the stub body 222, it is possible to change the inductive reactance. Various inductive reactances can be obtained by adjusting the width Ws and length Hs of the slot 226. That is, the current flowing through the stub body 222 by the slot 226 has a component that rotates, the amount of rotation is determined by the width (Ws) and the length (Hs) of the slot 226, various inductive reactance You can get the value. Increasing the width Ws or length Hs of the slot 226 increases the inductive reactance. Conversely, reducing the width Ws or length Hs of the slot 226 reduces the inductive reactance.

도 4c는 도3의 D 부분을 도시한 것이다. 미앤더 라인(230)은 방사 패치(200)로부터 수직 하향으로 연장되며, 접지면(100)과 일정 거리(Hm) 이격되어 있다. 미앤더 라인(240)은 방사 패치(230)의 공진 길이를 연장하는 역할을 한다. 즉, 급전부(240)에 여기된 전류는 방사 패치(200)의 끝단까지 흘러 미앤더 라인(230)까지 흐르게 되므로, 안테나의 공진 길이가 미앤더 라인 길이만큼 길어진 효과를 얻을 수 있다. 따라서, 안테나 크기를 소형화시킬 수 있다. 4C illustrates part D of FIG. 3. The meander line 230 extends vertically downward from the radiation patch 200 and is spaced apart from the ground plane 100 by a predetermined distance Hm. Meander line 240 serves to extend the resonant length of radiation patch 230. That is, since the current excited by the feeder 240 flows to the end of the radiation patch 200 and flows to the meander line 230, the resonance length of the antenna is increased by the meander line length. Therefore, the antenna size can be miniaturized.

도 4c에서, 미앤더 라인(230)의 폭(Wm)을 조절하면 미앤더 라인(230)의 전체 길이를 조정할 수 있으며, 이런 길이 조정을 통하여 다양한 공진 주파수를 구현 할 수 있다. 예를 들어, 미앤더 라인(230)의 폭(Wm)을 작게 하면 미앤더 라인(230)의 전체 길이를 증가시킬 수 있어, 공진 주파수를 감소시킬 수 있다. 따라서, 특정 주파수에서 공진하는 소형의 안테나 구현이 가능하다. In FIG. 4C, the overall length of the meander line 230 may be adjusted by adjusting the width Wm of the meander line 230, and various resonance frequencies may be realized through such length adjustment. For example, when the width Wm of the meander line 230 is reduced, the overall length of the meander line 230 may be increased, thereby reducing the resonance frequency. Therefore, it is possible to implement a small antenna that resonates at a specific frequency.

또한, 미앤더 라인(230)의 하단부와 접지면(100)과의 간격(Hm)을 조정하여 미앤더 라인(230)과 접지면(100) 사이에 형성되는 용량성 리액턴스 값을 조정할 수 있다. In addition, the distance Hm between the lower end of the meander line 230 and the ground plane 100 may be adjusted to adjust the capacitive reactance value formed between the meander line 230 and the ground plane 100.

도 4d는 도3의 방사 패치(200)를 도시한 것이다. 방사 패치(200)에는 PIFA 안테나의 소형화를 위해 "T"형 슬롯(202a,202b,206a,206b), "I"형 슬롯(204) 및 "ㄷ“형 슬롯(208)이 형성되어 있다. 방사 패치(200) 상에 형성되어 있는 상기의 슬롯들은 PIFA 안테나에 흐르는 전류의 공진길이를 길게 하여 공진 주파수를 감소시키므로 소형의 안테나 구현이 가능하도록 한다. 도4d에는 상기 슬롯들이 대칭적으 로 형성되어 있으나, 반드시 대칭적으로 형성될 필요는 없다. 또한, 당업자라면 "T"형, "I"형, "ㄷ"형 슬롯외에 다양한 형태의 슬롯이 안테나의 공진 주파수를 감소시키도록 형성될 수 있음을 알 것이다.4D shows the spin patch 200 of FIG. The radiation patch 200 is formed with "T" type slots 202a, 202b, 206a and 206b, "I" type slot 204 and "c" type slot 208 for miniaturization of the PIFA antenna. The slots formed on the patch 200 reduce the resonance frequency by lengthening the resonance length of the current flowing in the PIFA antenna, so that a compact antenna can be realized. Also, those skilled in the art will appreciate that various slots in addition to the "T", "I" and "c" slots can be formed to reduce the resonant frequency of the antenna. will be.

도5는 본 발명의 PIFA 안테나가 적용된 RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(Tag)를 도시한 것이다. RFID 태그는 PIFA 안테나, RF 송수신 보드(310), 디지털 처리 보드(320)로 이루어진다. RF 송수신 보드(310)와 디지털 처리 보드(320)의 통상의 능동형 RFID 태그에 사용되는 것과 동일하므로, 상세한 기재는 생략하고, 간략히 설명하도록 한다. 5 illustrates a Radio Frequency IDentification (RFID) tag to which a PIFA antenna of the present invention is applied. The RFID tag includes a PIFA antenna, an RF transmission / reception board 310, and a digital processing board 320. Since it is the same as that used in the conventional active RFID tag of the RF transceiver board 310 and the digital processing board 320, a detailed description thereof will be omitted and briefly described.

RF 송수신 보드(310)는 본 발명에 따른 PIFA 안테나를 통해 수신된 RF 신호를 복조하여 기저대역 신호로 변경한 후 디지털 신호로 변환하여 디지털 처리 보드(320)로 전송하거나, 디지털 처리 보드(320)로부터 입력 받은 신호를 RF신호로 변조하여 PIFA 안테나를 통하여 RFID 리더(미도시)로 송신한다. The RF transmission / reception board 310 demodulates an RF signal received through a PIFA antenna according to the present invention, converts the RF signal into a baseband signal, converts the signal into a digital signal, and transmits the digital signal to the digital processing board 320 or the digital processing board 320. Modulates the signal received from the RF signal to the RFID reader (not shown) through the PIFA antenna.

디지털 처리 보드(320)는 RF 송수신 보드(310)로부터 입력 받은 디지털 신호(예를 들면, Wake-up, Command 등)를 해석하여 명령을 수행하며, 또한 RFID 태그의 정보를 RFID 리더로 전송할 수 있도록 디지털 신호를 생성하여 RF 송수신 보드(310)로 전송한다. The digital processing board 320 analyzes a digital signal (for example, wake-up, command, etc.) received from the RF transmission / reception board 310 to perform a command, and also transmits the information of the RFID tag to the RFID reader. A digital signal is generated and transmitted to the RF transceiver board 310.

RF 송수신 보드(310)와 PIFA 안테나의 급전부(210)는 동축 케이블로 연결된다. 보다 구체적으로, 동축 케이블의 외부 도체는 접지면(200)과 연결되고, 내부 도체는 급전부(210)와 연결된다. The RF transceiver board 310 and the feeder 210 of the PIFA antenna are connected by a coaxial cable. More specifically, the outer conductor of the coaxial cable is connected to the ground plane 200, the inner conductor is connected to the feed section 210.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.

본 발명은 방사 패치에 형성된 다양한 슬롯을 통하여 안테나의 공진 길이를 늘림으로써 소형의 안테나를 가능하게 한다. 또한, 본 발명은 다양한 형태의 스터브를 비방사 에지에 위치시킴으로써 안테나의 임피던스 정합을 용이하게 한다. The present invention enables small antennas by increasing the resonant length of the antenna through the various slots formed in the radiation patch. In addition, the present invention facilitates impedance matching of the antenna by placing various types of stubs on the non-radiating edge.

또한, 본 발명은 단락판의 폭과 간격을 변화시킴으로써 안테나의 공진 주파수를 변경가능하게 하고, 안테나의 임피던스 정합을 용이하게 한다. 또한, 본 발명은 비방사 에지에 미앤더 라인을 형성함으로써 안테나의 공진 주파수 변경에 따른 소형화를 가능하게 하고, 임피던스 정합을 용이하게 한다. In addition, the present invention makes it possible to change the resonant frequency of the antenna by changing the width and spacing of the shorting plate, and facilitates impedance matching of the antenna. In addition, the present invention forms a meander line at the non-radiated edge to enable miniaturization by changing the resonance frequency of the antenna, and facilitates impedance matching.

또한, 본 발명은 최근 활발히 연구되고 있는 금속 부착형 능동형 RFID 태그 안테나로 사용 가능하여, 전자파 환경이 매우 불안정한 금속 구조 환경에서도 능동형 RFID 리더와 태그간의 통신 성능을 크게 개선한다.In addition, the present invention can be used as a metal-attached active RFID tag antenna that is being actively studied recently, greatly improves the communication performance between the active RFID reader and the tag even in a metal structure environment where the electromagnetic environment is very unstable.

Claims (28)

PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나에 있어서, In a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna, 방사 에지(radiating edge)와 비방사 에지(non-radiating edge)를 갖는 방사 패치(patch);A spinning patch having a radiating edge and a non-radiating edge; 접지면; Ground plane; 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판;At least one shorting plate for shorting the radiation patch and the ground plane; 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부; 및A power supply unit providing RF power to the radiation patch; And 상기 방사 에지로부터 상기 접지면 방향으로 연장되며, 상기 접지면과 이격된 미앤더 라인을 포함하는 PIFA 안테나.And a meander line extending from the radiating edge toward the ground plane and spaced apart from the ground plane. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 미앤더 라인의 폭에 따라 상기 안테나의 공진 주파수가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the resonant frequency of the antenna is adjusted according to the width of the meander line. 제1항 또는 제2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 미앤더 라인의 하단부와 상기 접지면과의 이격 거리에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.And a capacitive reactance of the antenna according to a distance between the lower end of the meander line and the ground plane. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 비방사 에지로부터 연장된 스터브를 더 포함하며,Further comprising a stub extending from the non-radiating edge, 상기 스터브는,The stub is, 상기 비방사 에지에서 접지면 방향으로 연장된 복수의 금속판으로 형성된 스터브 연결부;A stub connection portion formed of a plurality of metal plates extending from the non-radiating edge toward the ground plane; 상기 스터브 연결부에 연결되며 상기 접지면과 이격된 스터브 몸체; 및A stub body connected to the stub connection part and spaced apart from the ground plane; And 상기 스터브 몸체에 형성된 슬롯을 포함하는 PIFA 안테나.PIFA antenna comprising a slot formed in the stub body. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스터브 연결부의 금속판의 간격에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the capacitive reactance of the antenna is adjusted according to the spacing of the metal plate of the stub connection portion. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스터브 연결부의 길이에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the capacitive reactance of the antenna is adjusted according to the length of the stub connection. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 슬롯의 폭 또는 길이에 따라 상기 안테나의 유도성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the inductive reactance of the antenna is adjusted according to the width or length of the slot. 제1항 또는 제4항에 있어서,The method according to claim 1 or 4, 상기 PIFA 안테나는 복수개의 단락판을 포함하는 PIFA 안테나.The PIFA antenna comprises a plurality of short-circuit plate. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단락판의 간격에 따라 상기 안테나의 임피던스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the impedance of the antenna is adjusted according to the interval of the short-circuit plate. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단락판의 폭에 따라 상기 안테나의 공진 주파수가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the resonance frequency of the antenna is adjusted according to the width of the short-circuit plate. 제8항에 있어서,The method of claim 8, 상기 단락판 마다 폭이 다른 PIFA 안테나.PIFA antenna having a different width for each of the short-circuit plates. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치에는 다양한 슬롯이 형성되어 있는 PIFA 안테나.PIFA antenna is formed with a variety of slots in the radiation patch. 제12항에 있어서, The method of claim 12, 상기 슬롯은 "I"형, "T"형, "ㄷ"형 슬롯을 포함하는 PIFA 안테나.The slot is a PIFA antenna comprising an "I" type, "T" type, "c" type slot. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치와 상기 접지면을 연결하는 비금속성 재질의 지지봉을 더 포함하는 PIFA 안테나.PIFA antenna further comprising a non-metallic support rod connecting the radiation patch and the ground plane. PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나에 있어서, In a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna, 방사 에지(radiating edge)와 비방사 에지(non-radiating edge)를 갖는 방사 패치(patch);A spinning patch having a radiating edge and a non-radiating edge; 접지면; Ground plane; 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판;At least one shorting plate for shorting the radiation patch and the ground plane; 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부;A power supply unit providing RF power to the radiation patch; 상기 비방사 에지로부터 연장되어 상기 안테나의 리액턴스를 조절하는 스터브를 포함하며,A stub extending from the non-radiating edge to adjust the reactance of the antenna, 상기 스터브는,The stub is, 상기 비방사 에지에서 접지면 방향으로 연장된 복수의 금속판으로 형성된 스터브 연결부;A stub connection portion formed of a plurality of metal plates extending from the non-radiating edge toward the ground plane; 상기 스터브 연결부에 연결되며 상기 접지면과 이격된 스터브 몸체; 및A stub body connected to the stub connection part and spaced apart from the ground plane; And 상기 스터브 몸체에 형성된 슬롯을 포함하는 PIFA 안테나.PIFA antenna comprising a slot formed in the stub body. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 스터브 연결부의 금속판의 간격 또는 상기 스터브 연결부의 길이에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.And a capacitive reactance of the antenna is adjusted according to the spacing of the metal plate of the stub connector or the length of the stub connector. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 슬롯의 폭 또는 길이에 따라 상기 안테나의 유도성 리액턴스가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the inductive reactance of the antenna is adjusted according to the width or length of the slot. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 PIFA 안테나는 복수개의 단락판을 포함하는 PIFA 안테나.The PIFA antenna comprises a plurality of short-circuit plate. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 단락판의 간격에 따라 상기 안테나의 임피던스가 조정되고,The impedance of the antenna is adjusted according to the interval of the short-circuit plate, 상기 단락판의 폭에 따라 상기 안테나의 공진 주파수가 조정되는 특성을 갖는 PIFA 안테나.PIFA antenna having a characteristic that the resonance frequency of the antenna is adjusted according to the width of the short-circuit plate. 제18항에 있어서,The method of claim 18, 상기 단락판마다 폭이 다른 PIFA 안테나.PIFA antennas having different widths for each of the shorting plates. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 방사 패치에는 다양한 슬롯이 형성되어 있는 PIFA 안테나.PIFA antenna is formed with a variety of slots in the radiation patch. 제15항에 있어서,The method of claim 15, 상기 방사 패치와 상기 접지면을 연결하는 비금속성 재질의 지지봉을 더 포함하는 PIFA 안테나.PIFA antenna further comprising a non-metallic support rod connecting the radiation patch and the ground plane. RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(tag)에 있어서,RFID (Radio Frequency IDentification) tag, PIFA 안테나;PIFA antennas; 상기 RFID 태그의 정보에 대한 디지털 신호를 생성하는 디지털 처리부; 및A digital processor for generating a digital signal for the information of the RFID tag; And 상기 디지털 신호를 RF 신호로 변조하여 상기 PIFA 안테나를 통해 전송하는 RF 송신부를 포함하며,An RF transmitter for modulating the digital signal into an RF signal and transmitting through the PIFA antenna, 상기 PIFA 안테나는,The PIFA antenna, 방사 에지(radiating edge)와 비방사 에지(non-radiating edge)를 갖는 방사 패치(patch);A spinning patch having a radiating edge and a non-radiating edge; 접지면; Ground plane; 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판;At least one shorting plate for shorting the radiation patch and the ground plane; 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부; 및A power supply unit providing RF power to the radiation patch; And 상기 방사 에지로부터 상기 접지면 방향으로 연장되며, 상기 접지면과 이격된 미앤더 라인을 포함하는A meander line extending from the radiating edge in the direction of the ground plane and spaced apart from the ground plane; RFID 태그.RFID tag. RFID(Radio Frequency IDentification) 태그(tag)에 있어서,RFID (Radio Frequency IDentification) tag, PIFA 안테나;PIFA antennas; 상기 RFID 태그의 정보에 대한 디지털 신호를 생성하는 디지털 처리부; 및A digital processor for generating a digital signal for the information of the RFID tag; And 상기 디지털 신호를 RF 신호로 변조하여 상기 PIFA 안테나를 통해 전송하는 RF 송신부를 포함하며,An RF transmitter for modulating the digital signal into an RF signal and transmitting through the PIFA antenna, 상기 PIFA 안테나는,The PIFA antenna, 방사 에지(radiationg edge)와 비방사 에지(non-radiationg edge)를 갖는 방사 패치(patch);A radiation patch having a radiation edge and a non-radiation edge; 접지면; Ground plane; 상기 방사 패치와 상기 접지면을 단락시키는 적어도 하나의 단락판;At least one shorting plate for shorting the radiation patch and the ground plane; 상기 방사 패치에 RF 전력을 제공하는 급전부;A power supply unit providing RF power to the radiation patch; 상기 비방사 에지에서 접지면 방향으로 연장된 복수의 금속판으로 형성된 스터브 연결부;A stub connection portion formed of a plurality of metal plates extending from the non-radiating edge toward the ground plane; 상기 스터브 연결부에 연결되며 상기 접지면과 이격된 스터브 몸체; 및A stub body connected to the stub connection part and spaced apart from the ground plane; And 상기 스터브 몸체에 형성된 슬롯을 포함하는 RFID 태그RFID tag including a slot formed in the stub body 제4항의 PIFA 안테나의 임피던스 조정 방법에 있어서,In the impedance adjustment method of the PIFA antenna of claim 4, 상기 미앤더 라인의 하단부와 상기 접지면과의 이격 거리에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 이용하는 The capacitive reactance of the antenna is adjusted according to the distance between the lower end of the meander line and the ground plane. PIFA 안테나의 임피던스 조정 방법How to adjust impedance of PIFA antenna 제25항에 있어서,The method of claim 25, 상기 스터브 연결부의 금속판의 간격 또는 상기 스터브 연결부의 길이에 따라 상기 안테나의 용량성 리액턴스가 조정되는 특성을 이용하는Capacitive reactance of the antenna is adjusted according to the spacing of the metal plate of the stub connector or the length of the stub connector. PIFA 안테나의 임피던스 조정 방법.How to adjust the impedance of a PIFA antenna. 제26항에 있어서,The method of claim 26, 상기 슬롯의 폭 또는 길이에 따라 상기 안테나의 유도성 리액턴스가 조정되는 특성을 이용하는By using the characteristic that the inductive reactance of the antenna is adjusted according to the width or length of the slot PIFA 안테나의 임피던스 조정 방법.How to adjust the impedance of a PIFA antenna. 제27항에 있어서,The method of claim 27, 상기 단락판이 복수개인 경우,If there are a plurality of shorting plates, 상기 단락판의 간격에 따라 상기 안테나의 임피던스가 조정되는 특성을 이용하는 Using the characteristic that the impedance of the antenna is adjusted in accordance with the interval of the short-circuit plate PIFA 안테나의 임피던스 조정 방법.How to adjust the impedance of a PIFA antenna.
KR1020050049266A 2004-12-08 2005-06-09 PIFA, RFID Tag thereof and Antenna Impedance Adjusting Method thereof KR100636384B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/297,517 US7414583B2 (en) 2004-12-08 2005-12-07 PIFA, RFID tag using the same and antenna impedance adjusting method thereof

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020040103087 2004-12-08
KR20040103087 2004-12-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20060064473A true KR20060064473A (en) 2006-06-13
KR100636384B1 KR100636384B1 (en) 2006-10-19

Family

ID=37160025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050049266A KR100636384B1 (en) 2004-12-08 2005-06-09 PIFA, RFID Tag thereof and Antenna Impedance Adjusting Method thereof

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100636384B1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748506B1 (en) * 2005-11-24 2007-08-13 엘지전자 주식회사 Broadband antenna and electronic equipment comprising it
KR100807299B1 (en) * 2006-11-03 2008-02-28 한양대학교 산학협력단 Planar inverted f antenna and mobile communication terminal having the same
KR100819244B1 (en) * 2006-05-24 2008-04-02 삼성전자주식회사 Antenna device for portable terminal
KR100819196B1 (en) * 2006-10-25 2008-04-04 광운대학교 산학협력단 Uhf band rfid tag antenna mountable on metallic object
KR100859711B1 (en) * 2006-12-08 2008-09-23 한국전자통신연구원 Antenna Using Aperture Coupling Feed for RFID Sensor Tags
KR100860742B1 (en) * 2007-01-25 2008-09-29 한양대학교 산학협력단 RFID Tag Antenna
KR100981883B1 (en) * 2008-04-30 2010-09-14 주식회사 에이스테크놀로지 Internal Wide Band Antenna Using Slow Wave Structure
US8212679B2 (en) 2008-12-10 2012-07-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Near-field RFID reader antenna
WO2012112022A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Laird Technologies, Inc. Multi-band planar inverted-f (pifa) antennas and systems with improved isolation
US8525731B2 (en) 2009-11-30 2013-09-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Small antenna using SRR structure in wireless communication system and method for manufacturing the same
KR102611108B1 (en) * 2023-09-21 2023-12-06 김창용 Patch antenna of surface wave and apparatus of wireless communication using the antenna

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7696931B2 (en) 2005-11-24 2010-04-13 Lg Electronics, Inc. Antenna for enhancing bandwidth and electronic device having the same
KR100825320B1 (en) 2006-08-17 2008-04-28 엘에스산전 주식회사 Metal type tag
KR100820544B1 (en) 2006-08-29 2008-04-07 엘지이노텍 주식회사 RFID tag and antenna thereof
JP5065780B2 (en) * 2007-07-03 2012-11-07 株式会社日立製作所 RFID tag mounting board

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748506B1 (en) * 2005-11-24 2007-08-13 엘지전자 주식회사 Broadband antenna and electronic equipment comprising it
KR100819244B1 (en) * 2006-05-24 2008-04-02 삼성전자주식회사 Antenna device for portable terminal
KR100819196B1 (en) * 2006-10-25 2008-04-04 광운대학교 산학협력단 Uhf band rfid tag antenna mountable on metallic object
KR100807299B1 (en) * 2006-11-03 2008-02-28 한양대학교 산학협력단 Planar inverted f antenna and mobile communication terminal having the same
KR100859711B1 (en) * 2006-12-08 2008-09-23 한국전자통신연구원 Antenna Using Aperture Coupling Feed for RFID Sensor Tags
KR100860742B1 (en) * 2007-01-25 2008-09-29 한양대학교 산학협력단 RFID Tag Antenna
KR100981883B1 (en) * 2008-04-30 2010-09-14 주식회사 에이스테크놀로지 Internal Wide Band Antenna Using Slow Wave Structure
US8212679B2 (en) 2008-12-10 2012-07-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Near-field RFID reader antenna
US8525731B2 (en) 2009-11-30 2013-09-03 Electronics And Telecommunications Research Institute Small antenna using SRR structure in wireless communication system and method for manufacturing the same
WO2012112022A1 (en) * 2011-02-18 2012-08-23 Laird Technologies, Inc. Multi-band planar inverted-f (pifa) antennas and systems with improved isolation
US9065166B2 (en) 2011-02-18 2015-06-23 Laird Technologies, Inc. Multi-band planar inverted-F (PIFA) antennas and systems with improved isolation
US9472846B2 (en) 2011-02-18 2016-10-18 Laird Technologies, Inc. Multi-band planar inverted-F (PIFA) antennas and systems with improved isolation
KR102611108B1 (en) * 2023-09-21 2023-12-06 김창용 Patch antenna of surface wave and apparatus of wireless communication using the antenna

Also Published As

Publication number Publication date
KR100636384B1 (en) 2006-10-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100636384B1 (en) PIFA, RFID Tag thereof and Antenna Impedance Adjusting Method thereof
US7414583B2 (en) PIFA, RFID tag using the same and antenna impedance adjusting method thereof
US7504998B2 (en) PIFA and RFID tag using the same
KR100797398B1 (en) PIFA, RFID Tag Using the Same and Manufacturing Method therefor
US6922171B2 (en) Planar antenna structure
US6559809B1 (en) Planar antenna for wireless communications
US6603430B1 (en) Handheld wireless communication devices with antenna having parasitic element
US7804458B2 (en) Slot antenna
US6917334B2 (en) Ultra-wide band meanderline fed monopole antenna
US20130069837A1 (en) Directive antenna with isolation feature
US20080143620A1 (en) Increasing the bandwidth of a RFID dipole tag
US7969371B2 (en) Small monopole antenna having loop element included feeder
US20040021605A1 (en) Multiband antenna for mobile devices
Panda et al. A printed F-shaped dual-band monopole antenna for RFID and WLAN applications
CN110380205B (en) PIFA based on multi-resonance mode
KR100756410B1 (en) Small rectenna for radio frequency identification transponder
US20060181475A1 (en) UWB antenna with unidirectional radiation pattern
US20100271277A1 (en) Slot Antenna
KR20050106533A (en) Multi-band laminated chip antenna using double coupling feeding
KR101075010B1 (en) Isotropic tag antenna for attaching to metal with pifa structure
JP2004147327A (en) Multiband antenna
KR100674200B1 (en) Multiple U-Slot Microstrip Patch Antenna
KR101139566B1 (en) Circular Polarization Dielectric Resonator Antenna
KR100888605B1 (en) Broadband fractal antenna
TWI401605B (en) Circularly polarized microstrip antenna for rfid tag

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20111007

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee