KR20090012094U - 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나 - Google Patents

광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR20090012094U
KR20090012094U KR2020080006860U KR20080006860U KR20090012094U KR 20090012094 U KR20090012094 U KR 20090012094U KR 2020080006860 U KR2020080006860 U KR 2020080006860U KR 20080006860 U KR20080006860 U KR 20080006860U KR 20090012094 U KR20090012094 U KR 20090012094U
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
substrate
radiating
antenna
meandered
type
Prior art date
Application number
KR2020080006860U
Other languages
English (en)
Inventor
장용웅
Original Assignee
장용웅
네트론텍 주식회사
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 장용웅, 네트론텍 주식회사 filed Critical 장용웅
Priority to KR2020080006860U priority Critical patent/KR20090012094U/ko
Publication of KR20090012094U publication Critical patent/KR20090012094U/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12—Supports; Mounting means
    • H01Q1/22—Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208—Supports; 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
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • G06K19/07773—Antenna details
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00—Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38—Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q5/00—Arrangements for simultaneous operation of antennas on two or more different wavebands, e.g. dual-band or multi-band arrangements
    • H01Q5/10—Resonant antennas
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/0407—Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01Q—ANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00—Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04—Resonant antennas
    • H01Q9/30—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole
    • H01Q9/42—Resonant antennas with feed to end of elongated active element, e.g. unipole with folded element, the folded parts being spaced apart a small fraction of the operating wavelength

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Aerials With Secondary Devices (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)

Abstract

본 고안은 이동용 광대역 및 고 이득 특성을 갖는 내장형 RFID 안테나로서, 별도의 정합회로 없이 50Ω으로 설계된 마이크로스트립 급전선에 동축 케이블을 연결하여 급전부(4),(5)를 구성하였으며, 제1기판 상층에 구불구불한 형태(Meandered-type) 방사부(3)와 길게 늘어진 방사부(2), 그리고 제2기판에 제1기판 상층과 동일한 방사부(7),(9), 2개의 직사각형 슬릿(10)으로 구성한다. 그리고 안테나의 이득을 더욱 증가시키기 위해 제1기판 상층 좌측과 우측에 구불구불한 형태(Meandered-type)의 방사부(14),(17)와 각각 좌측과 우측에 길게 늘어져 있는 직사각형 방사부(13),(16)를 구성하며(도 2), 제1기판 하층부에 제1기판 상층과 동일한 형태의 방사부(18),(19),(20),(21)를 구성하였으며, 제2기판 상층부와 하층부에 2중 반사판부(23),(27)와 2중 유전체부(25),(26)로 구성한다.
Figure P2020080006860
RFID, 안테나, Built-In, 구불구불한 형태(Meandered-type)

Description

광대역 및 고 이득 평판 내장형 RFID 안테나{Wideband and multi-band planar built-in RFID antenna}
도 1은 본 고안의 구불구불한 형태와 길게 늘어진 방사부를 갖는 고이득 내장형 RFID 안테나에 대한 사시도이다.
＜도면 1의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
1: 제1기판 유전체부 2: 제1기판 길게 늘어진 방사부
3: 제1기판 구불구불한 방사부 4: 제1기판 접지와 복사체간에 급전점
5: 급전선(동축 케이블) 6: 제1기판 접지부
7: 제2기판 유전체부 8: 제2기판 길게 늘어진 방사부
9: 제2기판 구불구불한 방사부 10: 제2기판 슬릿부
11: 하층기판 접지부
도 2는 본 고안의 2-중 반사부를 포함하는 구불구불한 형태의 4-중 방사부를 갖는 고이득 내장형 RFID 안테나에 대한 사시도이다.
＜도면 2의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞
12: 제1기판 유전체부 13: 제1기판 좌측 길게 늘어진 방사부
14: 제1기판 좌측 구불구불한 방사부 15: 제1기판 50Ω 급전부
16: 제1기판 우측 길게 늘어진 방사부
17: 제1기판 우측 구불구불한 방사부 18: 제2기판 좌측 방사부
19: 제2기판 좌측 길게 늘어진 방사부 20: 제2기판 우측 구불구불한 방사부
21: 제2기판 우측 길게 늘어진 방사부 22: 제2기판 좌측 길게 늘어진 방사부
23: 제2기판 상층 반사판부 24: 제2기판부
25: 제2기판 상층 유전체부 26: 제2기판 하층 반사판부
27: 제2기판 하층 유전체부
기존에 내장형 RFID 안테나는 대역폭이 좁거나 안테나의 이득이 낮아 RFID 리더기를 사용할 때 대상물체와 이격거리가 조금만 발생하여도 인식율이 낮아 사용하는데 불편하며, 다른 분야에 응용하는데 절대적인 장애물이 되고 있으므로, 본 고안은 이러한 문제점들을 해결하여 인식률이 우수하며, 안테나 부피가 작고 가벼우며, 제작비가 저렴한 이동용 내장형(Built-in) RFID 안테나이다.
RFID 기술에서 이동용 RFID 내장형 안테나는 이동용 RFID Reader의 성능(인식률)을 좌우하는 중요한 기술 분야이다. 본 고안은 이동용 RFID Reader의 내장형 안테나의 소형화, 광대역, 고 이득의 특성을 갖는 RFID 내장형 안테나 기술 분야이다.
RFID 기술은 고난이도의 기술력을 필요로 하며, 그만큼 경제적인 부가가치를 많이 창출할 수 있는 분야로 우리나라의 차세대 발전 사업이다. 그러나, 국내는 물 론, 외국에서 사용 중인 RFID 안테나는 안테나의 이득이 낮아 RFID Reader를 사용할 때, 대상물체와 이격거리가 발생하면, 내장형 안테나의 이득이 낮아 인식을 못하거나, 인식률이 나빠지곤 한다.
본 고안은 상기와 같이 종래의 RFID 내장형 안테나의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 별도의 정합회로 없이 50Ω으로 설계된 마이크로스트립 급전선에 동축케이블를 연결하여 급전을 하였으며, 제1기판 상층에 구불구불한 형태(Meandered-type) 방사부와 길게 늘어진 방사부, 그리고 제2기판에 제1기판 상층(도 1)과 동일한 방사부에 2개의 직사각형 슬릿을 추가하므로 주파수 대역을 광대역 및 다중-대역화 특성을 얻을 수 있었으며, 구불구불한 형태의 방사부를 사용하여 안테나의 크기를 줄였으며, 안테나에서 복사되는 빔폭을 좁힐 수 있으며, 적층형 기판으로 제1기판과 제2기판 상층부 각각 방사부를 구성하므로 고 이득 광대역 및 다중-대역 특성을 보였다.
또한 본 고안에서는 안테나의 이득을 더욱 증가시키기 위해 제1기판 상층 좌측과 우측부에 구불구불한 형태(Meandered-type) 방사부 2개와 길게 늘어져 있는 직사각형 방사부는 각각 좌측과 우측에 2개의 방사부를 만들었으며(도 2), 제1기판 하층부에 제1기판 상층과 동일한 형태(도 2)의 방사부에 2개의 슬릿을 만들어 주었으며, 제2기판 상층부와 하층부에 2중 반사판부와 2중 유전체를 만들어 공진을 고려하면서 이득을 증가시켜 광대역 및 고 이득 특성을 얻도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이하, 상술한 내용을 본 고안의 안테나에 따른 실시 예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안의 구불구불한 형태의 방사부를 갖는 고이득 내장형 RFID 안테나에 대한 사시도로서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 구불구불한 형태의 방사부와 길게 늘어진 방사부를 제1기판 상층부와 제2기판 상층부에 각각 2중으로 구성하므로 광대역 및 고 이득 특성을 갖는 RFID 내장형 안테나로서, 외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 50Ω 급전부(4), 공진점에 해당하는 RF전력을 제1기판에 구불구불한 형태(Meandered type) 방사부(3)과 길게 늘어진 방사부(2)에 전달된다. 이 때 900MHz 대에서 동작하는 작은 크기(가로55mm×세로75mm)의 안테나를 구현하면서 동시에 지향성을 가지며, 안테나의 이득도 높여야 하므로 구불구불한 형태(Meandered type)와 길게 늘어진 방사체가 결합된 구조를 고안하게 된 것이다. 제2기판의 상층에 불구불한 형태(Meandered type) 방사부(8)과 길게 늘어진 방사부(9), 그리고 2개의 슬릿에 커플링이 되면서 전달된다. 이 때 제1기판의 방사부재(2),(3)와 제 2기판의 방사부재(8),(9), 즉 2개의 FR-4 기판에 2-중 방사체부(2),(3),(8),(9) 구조로 구성되어 있는 것이다.
도 2는 본 고안의 2-중 반사판부가 추가된 구불구불한 형태의 4-중 방사부를 갖는 고이득 내장형 RFID 안테나에 대한 사시도이며, 본 고안에서는 안테나의 이득을 더욱 증가시키기 구불구불한 형태와 길게 늘어진 방사부가 결합된 방사부를 4개를 구현한 4-중 방사부와 2중 반사판부 구조를 구현한 것이다. 제1기판 좌측부에 구불구불한 형태의 방사부(14)와 길게 늘어진 방사부(13)를 구성하였으며, 제1기판 우측부에 좌측부와 동일한 모양과 동일한 크기로 구불구불한 형태의 방사부(17)와 길게 늘어진 방사부(18)를 구성하였으며, 외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 50Ω 급전부(15), 공진점에 해당하는 RF전력을 급전선(15)은 좌측부에 구불구불한 형태의 방사부(14)와 우측부에 구불구불한 형태의 방사부(17)에 연결된다. 그리고 제1기판 하층부에도 좌측부와 우측부에 제1기판 상층과 동일한 형태인 구불구불한 방사부(18),(20)와 길게 늘어진 방사부(19),(21)를 제1기판 상층 방사부와 180˚반대편 방향으로 각각 한 쌍씩 구성하였으며, 제1기판 상층부와 하층부는 비유전율 4.3이며, 두께는 1mm인 유전체층으로 되어 있으며, 제1기판 하층부에 방사부(18),(20는 제1기판 하층부 급전선부(22)에 연결된다. 그리고 제2기판 상층부에는 4각 모서리에 각각 4개의 정사각형 반사판부(23)를 동일한 크기로 구성하여 기생패치과 반사판 역할을 동시에 하게 하므로 주파수 공진점을 만들며, 안테나 이득을 증가시키는 역할을 하게 하였으며, 제2기판 상층부 중앙을 중심으로 십자형 유전체부(25)를 구성하였고, 제2기판 하층부 4각 모서리에 각각 4개의 정사각형 유전체부(27)를 구성하고, 제2기판 하층부 중앙을 중심으로 이번에는 동박으로 반사판부(26)를 구성하였다. 즉 제2기판 상층부와 하층부에 2중 반사판부(23),(26)와 2중 유전체부(24),(27)로 구성되어 있는 것이다.
상기 [도 1]에 해당하는 제1기판에 구불구불한 형태(Meandered type) 방사부(3)와 길게 늘어진 방사부(2), 제2기판의 상층에 불구불한 형태(Meandered type) 방사부(8)과 길게 늘어진 방사부(9), 그리고 2개의 직사각형 슬릿은 전면과 후면으 로 방사되는 경우이며, 필요에 따라 전면으로만 방사되도록 하고자 하는 경우엔, 후면에 반사부재를 설계 후, 부착하여 사용하면 된다.
상기 [도 2]에 해당하는 제1기판 좌측부에 구불구불한 형태의 방사부(14)와 길게 늘어진 방사부(13), 제1기판 하층부에도 좌측부와 우측부에 제1기판 상층과 동일한 형태인 구불구불한 방사부(18),(20)와 길게 늘어진 방사부(19),(21)는 전면으로만 방사되는 경우이다.
상기 급전 공진부(15),(22)는 인입되는 RF전력을 공진시키기 위해 50Ω 마이크로스트립라인으로 설계하였으며, 전력 분배기를 사용하였으며, 여러 개의 안테나를 배열하여 구성할 수 있으며, 이렇게 여개 안테나 엘리먼트들을 배열하면 더 높은 이득을 갖는 특성을 얻을 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 고안은 별도의 정합회로 없이 마이크로스트립라인 급전구조를 사용하므로 급전 공진부를 통해서 입력임피던스가 낮은 값을 사용 가능한 주파수영역이 광대역특성을 보이며, 여기에 2개의 구불구불한 구조(Meandered-type)의 방사체부와 2개의 길게 늘어진 방사체부, 그리고 2개의 슬릿을 구성으로 매우 작은 안테나 크기의 구현이 가능하며, 광대역 및 고 이득 특성이 가능하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 고안은 별도의 정합회로 없이 마이크로스트립 전력분배기를 사용하였으며, 4개의 구불구불한 구조(Meandered-type)의 방사체부와 4개의 길게 늘어진 방사체부, 그리고 기생패치 겸 반사판부 4개, 별도의 유전체부를 구성 하므로 광대역 및 고 이득 특성을 얻을 수 있다.
상기 고안의 [도 1]은 양방향으로 방사하여 양방향 서비스가 가능한 경우이며, [도 2]는 후면에 2-중 반사부재를 포함하여 안테나를 구성하므로 전면으로만 서비스가 가능한 경우이다. 본 안테나는 내장형 RFID 안테나 외에 광대역을 필요로 하는 통신 시스템에 내장형 안테나로 적용할 수 있다.

Claims (2)

  1. 외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 50Ω 급전부(4), 공진점에 해당하는 RF전력을 제1기판에 구불구불한 형태(Meandered type) 방사부(3)과 길게 늘어진 방사부(2)에 전달된다. 제2기판의 상층에 불구불한 형태(Meandered type) 방사부(8)과 길게 늘어진 방사부(9), 그리고 2개의 슬릿에 커플링되며, 이때 제1기판의 방사부재(2),(3)와 제 2기판의 방사부재(8),(9), 즉 2개의 FR-4 기판에 2-중 방사체부(2),(3),(8),(9)로 구성된 안테나.
  2. 제1 기판 상층 좌측에 구불구불한 형태의 방사부(14)와 우측에 구불구불한 형태의 방사부(17)는 마이크로스트립 급전선부(15)와 연결되며, 제1기판 하층에도 좌측와 우측에 제1기판 상층과 동일한 형태인 구불구불한 방사부(18),(20)와 길게 늘어진 방사부(19),(21)를 제1기판 상층 방사부와 180˚반대편 방향으로 각각 한 쌍씩 구성하였으며, 제1기판 하층부에 방사부(18),(20)은 제1기판 하층부 급전선부(22)에 연결되며, 제2기판 상층부에는 4각 모서리에 각각 4개의 정사각형 반사판부(23)를 동일한 크기로 구성하며, 제2기판 상층부 중앙을 중심으로 십자형 유전체부(25)를 구성하며, 제2기판 하층부 4각 모서리에 각각 4개의 정사각형 유전체부(27)를 구성하고, 제2기판 하층부 중앙을 중심으로 동박으로 반사판부(26)를 구성한 안테나.
KR2020080006860U 2008-05-23 2008-05-23 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나 KR20090012094U (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020080006860U KR20090012094U (ko) 2008-05-23 2008-05-23 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR2020080006860U KR20090012094U (ko) 2008-05-23 2008-05-23 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20090012094U true KR20090012094U (ko) 2009-11-26

Family

ID=49298790

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR2020080006860U KR20090012094U (ko) 2008-05-23 2008-05-23 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20090012094U (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102369910B1 (ko) * 2021-05-13 2022-03-02 남창기 반사판과 기생소자를 겸한 멀티밴드 패치 안테나

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102369910B1 (ko) * 2021-05-13 2022-03-02 남창기 반사판과 기생소자를 겸한 멀티밴드 패치 안테나

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100895448B1 (ko) 소형화된 ｍｉｍｏ 안테나
US7427955B2 (en) Dual polarization antenna and RFID reader employing the same
KR100542829B1 (ko) 송/수신용 고이득 광대역 마이크로스트립 패치 안테나 및이를 배열한 배열 안테나
US20130069837A1 (en) Directive antenna with isolation feature
KR101099307B1 (ko) 안테나 및 그 안테나를 포함하는 통신 장치
EP2201646B1 (en) Dual polarized low profile antenna
US6559809B1 (en) Planar antenna for wireless communications
EP2369680B1 (en) Multi polarization conformal channel monopole antenna
JP5482171B2 (ja) アンテナ装置、及び無線端末装置
KR20110113222A (ko) 평면의 용량성 부하가 걸린 자기 2극 안테나
US7554507B2 (en) UWB antenna with unidirectional radiation pattern
CN104993254A (zh) 一种宽带方向图可重构天线
CN109728413B (zh) 天线结构及终端
KR20080051310A (ko) 추가 그라운드를 갖는 안테나
JP2019536317A (ja) 単層共用開口デュアルバンドアンテナ
JP6478510B2 (ja) アンテナ
JP2008219627A (ja) マイクロストリップアンテナ
EP3807954B1 (en) Antenna with multiple propagation modes
WO2009042393A1 (en) Radio frequency antenna
KR20090012094U (ko) 광대역 및 고 이득 평판 내장형 rfid 안테나
CN109103595A (zh) 双向双极化天线
CN108808254A (zh) 一种基于加载短路钉的基片集成波导的背腔式缝隙天线
US20050184917A1 (en) Low profile antenna
TW538561B (en) Integrated dual polarization printed monopole antenna
US20230395998A1 (en) A dual-polarized radiator arrangement for a mobile communication antenna and a mobile communication antenna comprising at least one dual-polarized radiator arrangement

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application