KR20090094897A

KR20090094897A - 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ｒｆｉｄ리더기안테나

Info

Publication number: KR20090094897A
Application number: KR1020080019876A
Authority: KR
Inventors: 엄익식; 김상식
Original assignee: 엄익식
Priority date: 2008-03-04
Filing date: 2008-03-04
Publication date: 2009-09-09

Abstract

본 발명에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 관련되며, 이때 RFID리더기안테나는 출퇴근 및 식수관리 카드, 방범용 카드, 교통카드, 출입통제카드, 물류 등과 같은 카드종류 및 태그를 사용하는 RFID시스템이 구축된 영역에서 RFID리더기(R)의 수신률 및 리딩거리 조절을 용이하게 하기 위해 RFID리더기안테나를 설치하되, 여기서 RFID리더기안테나는 에폭시절연베이스필름(10), 안테나 패턴(20), 그라운드 패턴(30), 연결부(40) 등을 주요구성으로 이루어진다.

이에 따라, 본 발명은 RFID리더기안테나가 스티커형 테이프형태로 형성되어 길이에 영향을 받지 않고 안테나성능이 일정하게 유지됨에 따라 복도와 같이 긴 구간에 걸쳐 RFID시스템을 구축하더라도 수신율 저하가 방지되고, 또 리딩거리를 쉽게 조절하기 위해 필요한 만큼의 길이로 잘라서 벽면 등에 부착사용하므로 별도로 안테나 지지대를 구비하지 않고서도 설치가 간편한 효과가 있다.

RFID, 안테나, 리더기, 패턴, 그라운드, 잭, 표시부

Description

설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ리더기안테나{RFID receiving antenna that establishment and riding distance adjustment are simple}

본 발명은 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 관한 것으로, 보다 상세하게는 출퇴근 및 식수관리 카드, 방범용 카드, 교통카드, 출입통제카드, 물류 등과 같은 카드종류 및 태그를 사용하는 RFID시스템이 구축된 영역의 RFID리더기기와 연결되어 방향성을 많이 타는 RFID카드와의 수신률을 높이기 위한 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 관한 것이다.

RFID(Radio Frequency Identification)는 IC칩과 무선을 통해 식품, 동물, 사물 등 다양한 개체의 정보를 관리할 수 있는 차세대 자동인식 기술로서, 카드 안에 초소형 칩을 내장하고 바코드의 6,000배에 달하는 방대한 정보가 수록되고, 기능은 바코드와 비슷하지만 먼 거리에서도 인식이 가능하고 동시에 여러 개를 인식할 수 있다는 장점이 있어 바코드보다 활용범위가 넓다.

여기서, RFID시스템을 구성하는 기본 요소들은 안테나, 태그, RF리더기인데 이 안테나가 바코드보다 훨씬 먼 거리인 수십 cm 떨어진 거리에서도 판독가능하게 된다. 이처럼 안테나는 태그에 데이터를 입력하고 입력된 데이터를 읽기 위한 신호 를 발신하는 등의 기능을 갖는 것으로 생성된 전자기장을 통해 태그를 활성화시켜 RF리더기와 태그 사이의 소통을 가능하게 하므로 안테나, 특히 RF리더기의 수신안테나가 RFID시스템의 인식거리를 좌우하는 결정적인 요소로 작용한다.

이에, 종래에 공개번호 10-2006-0064500호(명칭: 이중편파 안테나 및 ＲＦＩＤ 리더기)에서 4개의 역-에프 방사체를 이용하여 직교성이 우수하면서 격리도 특성이 높아 리더기와 태그간의 전송거리를 늘려 전송거리내에 통신품질을 향상시키고, 또 격리도가 우수하면서도 설계 및 제작의 자유도를 가지는 안테나 제작이 가능한 기술이 선 공개된바 있다.

그런데, 상기한 이중편파 안테나 및 ＲＦＩＤ 리더기는 방향성에 영향을 많이 받는 태그카드의 특성상 RFID시스템 영역상에 여러방향으로 다수개소에 설치해야 하므로 설비투자에 따른 비용이 증가되고, 또 RF수신안테나가 외부로 조잡하게 노출되어 미관상 주변환경을 저해하는 문제점이 따랐다.

뿐만 아니라, RFID시스템이 적용된 건물구조에 따라 벽면에 설치가 불가능한 경우, 별도로 지지대를 설치해야 하는 등의 번거로운 단점이 따랐고, 지지대는 사용자의 통행에 방해가 되어 건물구조에 따라 RFID시스템 적용에 많은 제약이 따랐다.

이에 따라 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 착안 된 것으로서, 보다 상세하게는 RFID시스템이 구축된 영역의 건물구조와 같은 주변환경에 제약을 받 지 않고 설치가 간편하고, 또 RF카드와의 수신률 향상 및 수신거리조절이 용이한 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 특징은, RF리더기(R)에 연결되어 데이터를 수신하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 있어서, 테이프형태로 길게 형성되어 롤형태로 준비되고, 일면에 접착면(12)이 구비되는 에폭시절연베이스필름(10); 상기 에폭시절연베이스필름(10)의 접착면(12)에 길이방향으로 단일 혹은 한 쌍으로 부착 구비되는 안테나 패턴(20); 및 상기 안테나 패턴(20)상에 일정한 간격으로 형성되거나 단부에 구비되어 RF리더기(R)와 연결되도록 급전부(42) 혹은 잭(44)이 구비되는 연결부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 에폭시절연베이스필름(10)의 배면은 문자, 문양이 인쇄된 표시부(14)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나 패턴(20)은 선택적으로 수평패턴(22) 및 수직패턴(24), 경사패턴(26) 중에 2개 이상의 패턴을 택일하여 지그재그형태로 반복 연결하여 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나 패턴(20)은 선택적으로 구간별 서로 다른 폭으로 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나 패턴(20)의 양단에 그라운드 패턴(30)이 구비되어 ＲＦＩＤ수신안테나를 길게 사용하더라도 전파손실이 감소되어 인식거리가 향상되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안테나 패턴(20)과 그라운드 패턴(30)은 양면에 에폭시절연베이스필름(10)에 부착되고, 에폭시절연베이스필름(10)상에 금속테이프와 같은 차폐부재(50)가 탈부착가능하게 구비되어 안테나활용구간에 해당하는 부분의 차폐부재(50)를 국부적으로 제거하여 사용하는 것을 특징으로 한다.

이상의 구성 및 작용에 의하면, 본 발명은 RFID리더기안테나가 스티커형 테이프형태로 형성되어 길이에 영향을 받지 않고 안테나성능이 일정하게 유지됨에 따라 복도와 같이 긴 구간에 걸쳐 RFID시스템을 구축하더라도 수신율 저하가 방지되고, 또 리딩거리 조절이 필요한 경우에는 스티커형으로 되어 있어 필요한 만큼의 길이로 잘라서 벽면 등에 부착사용하므로 별도로 안테나 지지대를 구비하지 않고서도 설치가 간편한 효과가 있다.

또, 안테나 패턴과 그라운드 패턴이 금속테이프와 같은 차폐부재에 마감된 상태로 필요에 따라 차폐부재를 국부적으로 제거하여 안테나로 활용함에 따라 케이블과 안테나기능을 동시에 수행하여 별도의 케이블을 구비하지 않아도 설치가 간편한 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1a 내지 1c는 본 발명의 일시시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 전체적으로 나타내는 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 나타내는 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나의 표시부를 나타내는 구성도이며, 도 4a 내지 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 나타내는 구성도이다.

본 발명에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 관련되며, 이때 RFID리더기안테나는 출퇴근 및 식수관리 카드, 방범용 카드, 교통카드, 출입통제카드, 물류 등과 같은 카드종류 및 태그를 사용하는 RFID시스템이 구축된 영역에서 RF리더기(R)의 수신률을 높이기 위해 RFID리더기안테나를 설치하되, 여기서 RFID리더기안테나는 에폭시절연베이스필름(10), 안테나 패턴(20), 그라운드 패턴(30), 연결부(40) 등을 주요구성으로 이루어진다.

본 발명에 따른 에폭시절연베이스필름(10)은 테이프형태로 길게 형성되어 롤형태로 준비되고, 일면에 접착면(12)이 구비된다. 에폭시절연베이스필름(10)은 비닐 혹은 종이 등과 같은 재질을 소폭으로 길게 절단하여 제작되고, 일면에 본드, 양면테이프 등으로 구성된 접착면(12)이 형성되어 후술하는 안테나 패턴(20), 그라운드 패턴(30)이 부착된 상태로 필요한 길이만큼 간편하게 절단하여 벽면이나 RF리더기상에 부착 사용하게 된다.

그리고, 에폭시절연베이스필름(10)의 다른 일면은 문자, 문양이 인쇄된 표시 부(14)가 형성된다. 표시부(14)는 RFID리더기안테나의 설치위치를 고려하여 다양한 문자, 문양으로 형성되되, 일예로 지하철 출입구지역은 주변 보행자들이 태그카드 접지위치를 쉽게 식별하도록 원색컬러 혹은 도 3처럼 "카드 인식부"와 같은 안내문구가 인쇄되고, 출입통제지역의 경우 관계자 외에 접근금지구역임을 암시하도록 노란색 혹은 붉은색으로 형성된다.

또한, 본 발명에 따른 안테나 패턴(20)은 에폭시절연베이스필름(10)의 접착면(12)에 길이방향으로 단일 혹은 한 쌍으로 부착 구비된다. 안테나 패턴(20)은 에폭시절연베이스필름(10)을 롤형태로 권취하여 준비시 유연성이 제공되도록 얇은 알루미늄 혹은 동과 같은 금속판으로 형성된다.

이때, 안테나 패턴(20)은 RFID리더기안테나의 내선이 되어 신호를 전달하는 매체로서, 도 1a 내지 1c처럼 한 쌍으로 서로 대향하게 구비시 인피던스가 50Ω~ 75Ω이 되도록 간격을 유지시킨다.

여기서, 상기 안테나 패턴(20)은 선택적으로 수평패턴(22) 및 수직패턴(24), 경사패턴(26) 중에 2개 이상의 패턴을 택일하여 지그재그형태로 반복 연결하여 형성된다. 도 1a는 수평패턴(22)과 수직패턴(24)이 미엔더 라인(Meander line)형태로 구성된 도면이고, 도 1b는 "V"자의 형상을 가진 경사패턴(26)이 연속적으로 연결된 구성을 도시하며, 도 1c는 수평패턴(22) 양단에 한 쌍의 수직패턴(24) 하단부가 연결된 상태의 패턴이 "V"자의 형상을 가진 경사패턴(26)과 반복적으로 연결되는 복합패턴의 구성을 나타내는바, 이러한 안테나 패턴(20)의 형상은 안테나의 길이를 확장시켜 안테나의 인식거리를 향상시키는 이점이 있다.

또한, 상기 안테나 패턴(20)과 그라운드 패턴(30)은 선택적으로 구간별 서로 다른 폭으로 형성되는바, 도 1a에서와 같이 수평패턴(22)을 수직패턴(24)보다 넓은 폭으로 형성하므로 지향성이 커지고, 또 도 1b처럼 "V"자의 형상을 가진 경사패턴(26)의 뾰족한 부분은 안테나의 길이를 축소시켜 높은 주파수 대역사용에 유리한 효과가 있다.

본 발명에 따른 실시예로서, 상기 안테나 패턴(20)의 양단에 그라운드 패턴(30)이 구비되어 ＲＦＩＤ수신안테나를 길게 사용하더라도 전파손실이 감소되어 인식거리가 향상된다. 도 2에 도시된 바와 같이 에폭시절연베이스필름(10) 중앙에 길이방향으로 안테나 패턴(20)이 구비되고, 안테나 패턴(20)과 대향하는 에폭시절연베이스필름(10) 가장자리부에 그라운드 패턴(30)이 각각 구비되는바, 이때 그라운드 패턴(30)은 방해전파가 안테나 패턴(20)상으로 침투하지 못하도록 보호하므로 RFID리더기안테나를 길게 사용하더라도 수신율이 향상되는 이점이 있다.

한편, 도 2에서 안테나 패턴(20)이 수평패턴(22)과 수직패턴(24)으로 이루어지는 미엔더 라인(Meander line)형태로 구성된 상태를 도시하지만, 이에 국한되지 않고 도 1b 혹은 도 1c에 도시된 안테나 패턴(20)을 적용하는 구성도 가능하다.

또, 안테나 패턴(20)을 통한 태그카드와의 주 리딩방향에 따라 상·하부에 구비된 그라운드 패턴(30)의 폭이 서로 상이하게 형성되는바, 예컨대 도 2와 같이 상부 그라운드 패턴(30)을 하부 그라운드 패턴(30)보다 얇게 형성하므로 그라운드 패턴(30)이 상부로의 수신율이 증가되어 RFID리더기안테나의 설치위치(예컨대, 사용자 평균신장의 배꼽 아래로 설치)보다 위쪽으로 소지하고 다니는 태그카드와 수 신율이 향상된다.

또한, 도 4a의 확대도와 같이 안테나 패턴(20)과 그라운드 패턴(30)을 감싸도록 금속테이프와 같은 차폐부재(50)가 탈부착가능하게 구비되고, 안테나활용구간에 해당하는 부분의 차폐부재(50)를 국부적으로 제거하여 사용한다. 도 4a처럼 RFID리더기안테나가 차폐부재에 보호된 상태로 구비되어 외부 노이즈가 차단되어 케이블의 기능을 수행함에 따라 안테나로 사용할 구간에 차폐부재(50)를 도 4b처럼 국부적으로 제거하여 사용하므로 RFID리더기안테나를 설치시 별도로 안테나와 RFID리더기를 연결하기 위한 케이블이 불필요하므로 작업성이 우수한 이점이 있다.

또한, 본 발명에 따른 연결부(40)는 안테나 패턴(20) 혹은 그라운드 패턴(30)상에 선택적으로 일정한 간격으로 형성되거나 단부에 구비되어 RF리더기(R)와 연결되도록 급전부(42) 혹은 잭(44)이 구비된다. 연결부(40)는 RFID리더기안테나의 적용위치에 따라 교통카드 인식을 위한 RFID시스템에 적용시 출입구의 한정된 구역에서 태그카드를 인식하는 특성상 단폭으로 절단하여 사용하기 용이하도록 일정한 간격으로 급전부(42)를 형성하고, 또 출퇴근 카드 및 출입통제카드 등과 같이 인접하는 구역에 인근시 태그카드의 인식이 용이하도록 RFID리더기안테나를 길게 사용되는 경우 절단된 단부 혹은 급전부(42)상에 잭(44)을 부착하여 RF리더기(R)상에 연결하게 된다. 이때 잭(44)이 구비되는 그라운드 패턴(30)과 안테나 패턴(20)상에는 급전부(42)의 구성을 배제하여도 무관하다.

도 1a 내지 1c는 본 발명의 일시시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 전체적으로 나타내는 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 다른 실시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 나타내는 구성도.

도 3은 본 발명에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나의 표시부를 나타내는 구성도.

도 4a 내지 4b는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나를 나타내는 구성도.

Claims

RF리더기(R)에 연결되어 데이터를 수신하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 RFID리더기안테나에 있어서,

테이프형태로 길게 형성되어 롤형태로 준비되고, 일면에 접착면(12)이 구비되는 에폭시절연베이스필름(10);

상기 에폭시절연베이스필름(10)의 접착면(12)에 길이방향으로 단일 혹은 한 쌍으로 부착 구비되는 안테나 패턴(20);

상기 안테나 패턴(20)상에 일정한 간격으로 형성되거나 단부에 구비되어 RF리더기(R)와 연결되도록 급전부(42) 혹은 잭(44)이 구비되는 연결부(40);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.
제1항에 있어서,

상기 에폭시절연베이스필름(10)의 배면은 문자, 문양이 인쇄된 표시부(14)가 형성되는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.
제1항에 있어서,

상기 안테나 패턴(20)은 선택적으로 수평패턴(22) 및 수직패턴(24), 경사패 턴(26) 중에 2개 이상의 패턴을 택일하여 지그재그형태로 반복 연결하여 형성되는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.
제1항에 있어서,

상기 안테나 패턴(20)은 선택적으로 구간별 서로 다른 폭으로 형성되는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.
제1항에 있어서,

상기 안테나 패턴(20)의 양단에 그라운드 패턴(30)이 구비되어 ＲＦＩＤ수신안테나를 길게 사용하더라도 전파손실이 감소되어 인식거리가 향상되는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.
제 5항에 있어서,

상기 안테나 패턴(20)과 그라운드 패턴(30)은 양면에 에폭시절연베이스필름(10)에 구비되고, 에폭시절연베이스필름(10)을 감싸도록 금속테이프와 같은 차폐부재(50)가 탈부착가능하게 구비되어 안테나활용구간에 해당하는 부분의 차폐부재(50)를 국부적으로 제거하여 사용하는 것을 특징으로 하는 설치 및 리딩 거리조절이 간편한 ＲＦＩＤ수신안테나.