KR20080065405A - Rfid tag - Google Patents

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KR20080065405A
KR20080065405A KR1020070002511A KR20070002511A KR20080065405A KR 20080065405 A KR20080065405 A KR 20080065405A KR 1020070002511 A KR1020070002511 A KR 1020070002511A KR 20070002511 A KR20070002511 A KR 20070002511A KR 20080065405 A KR20080065405 A KR 20080065405A
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권홍일
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엘지이노텍 주식회사
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Abstract

An RFID(Radio Frequency IDentification) tag is provided to widen a use range of the RFID tag by providing an RFID antenna having broadband characteristics, facilitate production by printing the RFID antenna in a planar shape, and improve reliability by minimizing restriction for installing the RFID tag. An antenna(140) includes first and second conductive plates(120,130) faced with each other and formed in a hexagonal shape. An IC chip(110) is electrically installed on the center of conductors(111,112), and provides recorded ID information through the communication with a reader. The central width of each conductive plate is one half of the length of each conductive plate. The length of two sides laid on both lengthwise ends of the conductive plate is equal and the length of the remaining sides is equal. The conductor and the conductive plate include an insulation supporter(150) formed in a printing pattern of conductive ink. The length of the antenna is 125 millimeters and the width of the antenna is 25 millimeters, and the antenna is operated in 820-1053MHz.

Description

ＲＦＩＤ 태그{RFID tag}RFID tag {RFID tag}

도 1은 종래 다이폴 안테나의 주파수 대역폭을 나타낸 도면.1 is a diagram illustrating a frequency bandwidth of a conventional dipole antenna.

도 2는 종래 RFID 태그를 나타낸 구성도.2 is a block diagram showing a conventional RFID tag.

도 3은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그를 나타낸 도면.3 is a diagram illustrating an RFID tag according to an embodiment of the present invention.

도 4는 도 3의 RFID 안테나의 주파수 대역폭을 나타낸 도면.4 is a diagram showing a frequency bandwidth of the RFID antenna of FIG.

도 5는 도 3의 RFID 안테나의 표면 전류 흐름을 나타낸 도면.5 is a diagram showing the surface current flow of the RFID antenna of FIG.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 RFID 안테나의 방사 패턴을 나타낸 도면.6 is a view showing a radiation pattern of the RFID antenna according to the embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100: RFID 태그 110 : IC 칩100: RFID tag 110: IC chip

111,112 : 전도체 120,130 : 도체111,112 Conductor 120,130 Conductor

140 : 안테나 150 : 지지체140: antenna 150: support

본 발명은 무선 주파수 인식(RFID: Radio Frequency IDentification) 태그에 관한 것이다.The present invention relates to a Radio Frequency Identification (RFID) tag.

일반적으로 무선 주파수 인식(RFID : Radio Frequency IDentification)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. 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.In general, radio frequency identification (RFID) is a technology for non-contact recognition or recording of a tag's information using radio frequency. It recognizes and tracks a tagged object, animal, or person. , Technology that can be managed. 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 저주파(125kHz, 135kHz), 고주파(13.56MHz), 초고주파(433MHz, 860~960MHz), 마이크로파(2.45GHz) 등 여러 주파수 대역에서 사용되고 있는데, 각기 사용 방법이나 활용 범위가 다르다. 여기서, 대부분의 국가에서는 무선 통신과의 간섭을 고려하여 그 나라 실정에 맞도록 각기 다른 반송파 주파수에서 작동하는 리더의 사용을 요구하고 있다.In addition, RFID tags are used in various frequency bands such as low frequency (125 kHz and 135 kHz), high frequency (13.56 MHz), ultra high frequency (433 MHz, 860 to 960 MHz), and microwave (2.45 GHz). 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.

대부분의 RFID 태그에서는 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, 도 1과 같이 861MHz ~ 943MHz 사이에서 공진하여, 주파수 대역폭이 80~100MHz로 한계점을 보이고 있다. Most RFID tags will use a dipole antenna. However, since a general dipole antenna is designed on the basis of [lambda] / 2, 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, as shown in FIG.

도 2는 종래 무선 주파수 인식 태그를 나타낸 도면이다.2 is a diagram illustrating a conventional radio frequency identification tag.

도 2를 참조하면, RFID 태그(10)는 IC 칩(20)과 안테나(30)로 이루어지며, 상기 IC 칩(20)에는 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리가 내장되어 있으며 안테나(30)를 통해 무선 주파수를 송수신한다. Referring to FIG. 2, the RFID tag 10 includes an IC chip 20 and an antenna 30. The IC chip 20 includes an RF transmission / reception circuit, a control logic, and a memory. Transmit and receive radio frequency through.

이러한 RFID 태그(10)는 리더(미도시)에서 전송되는 초고주파(UHF) 대역의 신호를 반사함과 아울러 반사되는 RF 신호에 식별정보를 포함하는 정보를 변조시켜 리더로 송신하게 된다. The RFID tag 10 reflects a signal of an ultra high frequency (UHF) band transmitted from a reader (not shown) and modulates information including identification information in the reflected RF signal and transmits the information to the reader.

상기 RFID 태그(10)에 사용되는 안테나(30)는 필름(40)에 인쇄된 다이폴(Dipole) 안테나 형태를 가지고 있다. 즉, RFID 태그(10)에 적용되는 안테나의 특성이 다이폴 안테나의 방사 패턴 형태로 설계되어 있다.The antenna 30 used for the RFID tag 10 has a form of a dipole antenna printed on the film 40. That is, the characteristics of the antenna applied to the RFID tag 10 are designed in the form of a radiation pattern of the dipole antenna.

이와 같이, 종래에는 RFID 태그가 다이폴 안테나의 기준으로 설계되어 있어서, 크기를 줄이기 위해 미앤더(Meander) 방식을 이용한다. 그러나, 안테나 크기를 줄이게 되면 통상 대역폭이나 이득이 떨어지게 되는 문제가 있다. 즉, 일반 다이폴 안테나의 주파수 대역폭보다는 좁은 특성을 나타내게 된다.As such, in the related art, an RFID tag is designed as a reference for a dipole antenna, and thus a meander method is used to reduce the size. However, if the antenna size is reduced, there is a problem that the bandwidth or gain is usually lowered. That is, the narrower than the frequency bandwidth of the general dipole antenna.

본 발명은 RFID 태그를 제공한다.The present invention provides an RFID tag.

본 발명은 육각형 구조의 평면 형태로 형성된 RFID 안테나를 갖는 RFID 태그를 제공한다.The present invention provides an RFID tag having an RFID antenna formed in a planar shape of a hexagonal structure.

본 발명 실시 예에 따른 RFID 태그는 서로 마주보게 배치되며 육각 형상의 판으로 형성된 제 1 및 제 2도체를 포함하는 안테나; 상기 도체 중앙에 전기적으로 실장된 IC 칩을 포함한다.According to an embodiment of the present invention, an RFID tag is disposed to face each other and includes an antenna including first and second conductors formed of a hexagonal plate; An IC chip electrically mounted in the center of the conductor is included.

이하 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings as follows.

도 3은 본 발명에 따른 RFID 태그를 나타낸 구성도이다. 3 is a block diagram illustrating an RFID tag according to the present invention.

도 3을 참조하면, RFID 태그(100)는 IC 칩(110), 안테나(140)를 포함하며, 상기 안테나(140)는 서로 마주보게 배치되고 육각 형상의 판으로 이루어진 2개의 도체(120,130)와, 각 도체(120,130) 사이에 형성되며 상기 IC 칩(110)이 실장된 전도체(111,112)를 포함한다. 그리고 상기 RFID 태그(100)를 지지하는 지지체(150)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the RFID tag 100 includes an IC chip 110 and an antenna 140, and the antenna 140 is disposed to face each other and includes two conductors 120 and 130 formed of hexagonal plates. And conductors 111 and 112 formed between the conductors 120 and 130 and on which the IC chip 110 is mounted. And a support 150 supporting the RFID tag 100.

상기 IC 칩(110)은 RF 송수신 회로, 제어로직 및 메모리 등이 내장되어 있으며 안테나를 통해 무선 주파수를 송수신한다. 이러한 IC 칩(110)은 리더와 통신을 통해 기록된 식별정보를 제공하며, 내부 전원을 포함하는 능동형 또는 내부 전원 없이 리더의 전파 신호로부터 에너지를 공급 받아 동작하는 수동형으로 구분될 수 있다.The IC chip 110 has a built-in RF transmission and reception circuit, a control logic and a memory, and transmits and receives radio frequencies through an antenna. The IC chip 110 provides identification information recorded through communication with a reader, and may be classified into an active type including an internal power source or a passive type operating by receiving energy from a radio signal of the reader without an internal power source.

상기 안테나(140)는 육각 형상의 판으로 형성되는 제 1 및 제 2도체(120,130)가 서로 마주보게 배치되며, 제 1 및 제 2도체(120,130)의 사이에 형성된 전도체(111,112)에는 IC 칩(110)이 실장된다. 여기서, IC 칩(110)은 안테나(140)의 중앙 부분에 형성된 전도체(111,112)에 와이어 또는 플립 칩 본딩 방식으로 연결될 수 있으며, 어플리케이션에 따라 다른 접속 방식으로 접속될 수 있다.The antenna 140 is disposed such that the first and second conductors 120 and 130 formed of hexagonal plates face each other. 110) is mounted. Here, the IC chip 110 may be connected to the conductors 111 and 112 formed at the center portion of the antenna 140 by wire or flip chip bonding, and may be connected by different connection methods according to an application.

그리고 각 도체(120,130)의 중심이 최대 폭(W1)이 되고, 양끝이 최소 폭이 된다. 이때 도체(120,130)의 중심 폭(W1)은 도체 길이(L1)의 1/2 정도로서, 예컨대 도체 중심 폭(W1)이 25mm정도이면, 도체의 길이(L1)는 50mm 정도로 형성될 수 있다. And the center of each conductor 120,130 becomes the maximum width W1, and both ends become the minimum width. In this case, the center width W1 of the conductors 120 and 130 is about 1/2 of the conductor length L1. For example, when the center width W1 of the conductor is about 25 mm, the length L1 of the conductor may be about 50 mm.

또한 도체(120,130)는 양끝에서 서로 평행한 두 변(121,122)(131,132)이 서로 동일하고, 4개의 측변(123,124)(133,134)이 서로 동일한 구조이다. 또한 안테나 길이 방향에 놓인 두 개의 평행한 변(121,122)(131,132)의 길이는 도체 폭(W1)의 1/2 ~ 1/3 사이로 형성된다. In addition, the conductors 120 and 130 have two sides 121, 122, 131 and 132 which are parallel to each other at both ends, and the four sides 123, 124, 133 and 134 have the same structure. In addition, the lengths of the two parallel sides 121, 122, 131, 132 placed in the antenna length direction are formed between 1/2 and 1/3 of the conductor width W1.

그리고 상기 안테나(140)의 전체 길이(L)는 125mm 정도로서, 일반 다이폴 안테나의 길이(약 150mm) 보다는 작게 형성된다. The total length L of the antenna 140 is about 125 mm, and is smaller than the length of the general dipole antenna (about 150 mm).

그리고 안테나(140)의 각 도체(120,130)는 지지체(150)의 어느 한 면(상면 또는 하면)에 육각 평면 형태로 구현되는 데, 상기 지지체(150)는 필름부재 또는 유전체 등으로 이루어질 수 있다. 여기서, 필름부재의 재료의 선택은 어플리케이션에 따라 다양하게 변경할 수 있다. The conductors 120 and 130 of the antenna 140 are implemented in a hexagonal plane shape on one surface (upper or lower surface) of the support 150, and the support 150 may be formed of a film member or a dielectric. Here, the selection of the material of the film member can be variously changed depending on the application.

또한 도체(120,130) 및 전도체(111,112)는 상기 지지체(150) 상면에 도전성 잉크로 한 번에 인쇄할 수도 있어, 대량 생산이 용이하고 그 생산 단가를 낮출 수가 있다. 또한 상기 RFID 태그(100) 위에는 보호 커버가 부착될 수도 있다. In addition, the conductors 120 and 130 and the conductors 111 and 112 can also be printed on the upper surface of the supporter 150 at once by conductive ink, so that mass production is easy and the production cost thereof can be lowered. In addition, a protective cover may be attached on the RFID tag 100.

또한 제 1 및 제 2도체(120,130) 사이의 전도체(111,112)에 IC 칩(110)의 양단이 전기적으로 연결되고, IC 칩(110)에서 전류가 급전될 때, 상기 전류는 제 1 도체(120) 및 제 2도체(130)를 따라 도 5에 도시된 바와 같이 방사 형태로 흐르게 된다. 이는 IC 칩(110) 측면에서 보면 방사 형태로 도체가 펼쳐져 있어, 전류가 도체(120,130)를 따라 방사 형태로 흐르게 된다.In addition, when both ends of the IC chip 110 are electrically connected to the conductors 111 and 112 between the first and second conductors 120 and 130, and the current is fed from the IC chip 110, the current is first conductor 120. And along the second conductor 130, as shown in FIG. 5. This is seen from the side of the IC chip 110, the conductor is spread in a radial form, the current flows in a radial form along the conductor (120,130).

이러한 안테나(140)는 820MHz~1053MHz 주파수 대역에서 동작하게 되며, 도 4와 같은 주파수 대역폭(d)을 갖게 된다. 즉, 안테나(140)가 820MHz~1053MHz 대역에서 공진하게 되므로, 주파수 대역폭(d)이 233MHz로 광 대역 특성을 나타낸다. 이러한 주파수 대역폭(d)은 유럽향(865~868MHz), 북미향(902~928MHz), 일본향(952~955MHz), 한국(908.5~915MHz)의 RFID 주파수를 모두 만족시켜 주는 RFID 태그를 제공할 수 있다. 또한 중심 주파수에서 이득 특성도 일반 다이폴 안테나와 유사한 특성을 가지게 된다.The antenna 140 operates in the 820MHz to 1053MHz frequency band, and has a frequency bandwidth d as shown in FIG. 4. That is, since the antenna 140 resonates in the 820MHz ~ 1053MHz band, the frequency bandwidth (d) is 233MHz to exhibit a wide band characteristic. This frequency bandwidth (d) is to provide an RFID tag that satisfies all the RFID frequencies of Europe (865 ~ 868MHz), North America (902 ~ 928MHz), Japan (952 ~ 955MHz), Korea (908.5 ~ 915MHz). Can be. In addition, gain characteristics at the center frequency are similar to those of a general dipole antenna.

도 5는 본 발명 실시 예에 RFID 안테나의 표면 전류를 나타낸 도면으로서, 동작 주파수가 923MHz이고, 위상이 45도일 때 H 필드에서 측정한 도면이다. 이에 도시된 바와 같이, IC 칩에서 전류가 급전되면 안테나의 도체 표면 전류는 육각형태의 도체를 따라 방사 형태로 흐르게 된다. 5 is a diagram illustrating the surface current of an RFID antenna according to an exemplary embodiment of the present invention, which is measured in the H field when the operating frequency is 923 MHz and the phase is 45 degrees. As shown in the drawing, when a current is supplied from an IC chip, the conductor surface current of the antenna flows in a radial form along a hexagonal conductor.

도 6은 본 발명 실시 예에 따른 방사 패턴을 나타낸 도면으로서, 동작 주파수가 925MHz이고, 파필드(farfield)에서 측정한 도면이다. 이때의 이득은 2.241로 나타난다.6 is a view showing a radiation pattern according to an embodiment of the present invention, the operating frequency is 925MHz, it is measured in farfield (farfield). The gain at this time is 2.241.

본 발명의 RFID 태그는 광 대역 특성의 안테나를 갖는 수동형 또는 능동형 RFID 태그로서, 다양한 종류의 RFID 리더와의 통신시 가능하므로, 제품의 신뢰성을 향상시켜 줄 수 있다. The RFID tag of the present invention is a passive or active RFID tag having an antenna having a wide band characteristic, and can communicate with various types of RFID readers, thereby improving reliability of a product.

이상에서 본 발명에 대하여 실시 예를 중심으로 설명하였으나 이는 단지 예 시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. Although the present invention has been described above with reference to the embodiments, these are merely examples and are not intended to limit the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may have abnormalities within the scope not departing from the essential characteristics of the present invention. It will be appreciated that various modifications and applications are not illustrated.

예를 들어, 본 발명의 실시 예에 구체적으로 나타난 각 구성 요소는 변형하여 실시할 수 있는 것이다. 그리고 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.For example, each component shown in detail in the embodiment of the present invention may be modified. And differences relating to such modifications and applications will have to be construed as being included in the scope of the invention defined in the appended claims.

본 발명에 따른 RFID 태그에 의하면 광대역 특성의 안테나를 제공함으로써, RFID 태그의 사용 영역을 넓혀줄 수 있다. According to the RFID tag according to the present invention, it is possible to widen the use area of the RFID tag by providing an antenna having a broadband characteristic.

또한 RFID 안테나의 형상을 단순한 평면 형태로 인쇄함으로써, 생산이 용이한 효과가 있다.In addition, by printing the shape of the RFID antenna in a simple flat form, there is an effect that the production is easy.

또한 RFID 태그의 설치 위치에 대한 제약을 최소화함으로써, RFID 시스템에 대한 제품 신뢰성을 향상시켜 줄 수 있다.In addition, by minimizing the restriction on the installation position of the RFID tag, it is possible to improve the product reliability for the RFID system.

Claims (8)

서로 마주보게 배치되며 육각 형상의 판으로 형성된 제 1 및 제 2도체를 포함하는 안테나; An antenna including first and second conductors disposed to face each other and formed of a hexagonal plate; 상기 도체 중앙에 전기적으로 실장된 IC 칩을 포함하는 RFID 태그.RFID tag including an IC chip electrically mounted in the center of the conductor. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1 및 제 2도체에는 IC 칩이 실장되는 전도체가 형성되는 RFID 태그.RFID tags in which the first and second conductors are formed with conductors on which IC chips are mounted. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 각 도체의 중심 폭은 각 도체 길이의 1/2로 형성되는 RFID 태그.The center width of each conductor is RFID tag formed of 1/2 of the length of each conductor. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 도체는 길이 방향의 양단에 놓인 두 변의 길이가 서로 동일하고, 그 외 나머지 4개의 측변의 길이가 서로 동일하게 형성되는 RFID 태그. The conductor is an RFID tag having two sides on both ends of the longitudinal direction having the same length and the other four sides having the same length. 제 2항에 있어서, The method of claim 2, 상기 도체 및 전도체가 도전성 잉크의 인쇄패턴으로 형성되는 절연 재질의 지지체를 포함하는 RFID 태그.RFID tag including a support of an insulating material, wherein the conductor and the conductor are formed of a printed pattern of conductive ink. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나의 길이는 125mm이고, 폭은 25mm 인 RFID 태그.The length of the antenna is 125mm, the width is 25mm RFID tag. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 IC 칩은 수동형 또는 능동형으로 동작하는 RFID 태그.And the IC chip is passive or active. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 안테나는 820MHz~1053MHz의 주파수 대역에서 동작하는 RFID 태그. The antenna is an RFID tag operating in the frequency band of 820MHz ~ 1053MHz.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN106302880A (en) * 2016-08-24 2017-01-04 Tcl移动通信科技（宁波）有限公司 The NFC antenna of a kind of mobile terminal and mobile terminal
CN109063809A (en) * 2018-08-02 2018-12-21 上海祯显电子科技有限公司 A kind of small-sized RFID tag of stud

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