KR20090100826A - Antenna - Google Patents

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KR20090100826A
KR20090100826A KR1020080026289A KR20080026289A KR20090100826A KR 20090100826 A KR20090100826 A KR 20090100826A KR 1020080026289 A KR1020080026289 A KR 1020080026289A KR 20080026289 A KR20080026289 A KR 20080026289A KR 20090100826 A KR20090100826 A KR 20090100826A
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최해용
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Abstract

PURPOSE: An antenna for transmitting and receiving data is provided to improve productivity by fixing a chip for an RFID tag to a first substrate and forming patterns in first and second substrates to be overlapped. CONSTITUTION: An antenna includes a first substrate(100) and a second substrate(120). A radiation pattern(102) is formed in the lower part of the first substrate. A ground terminal pattern(104) and a feeding line pattern(106) are formed in the upper part of the first substrate. A chip(110) for an RFID tag is fixed between the ground terminal pattern and the feeding line pattern. The second substrate is overlapped with the upper side of the first substrate. A ground pattern(124) is formed in the whole upper surface of the second substrate. A first connection pattern(126) and a second connection pattern(126a) are formed in the positions facing the end of the ground connection pattern and the feeding line pattern. The first and second connection patterns are electrically connected to the ground pattern through a first via hole(128) and a second via hole(128a).

Description

안테나{Antenna}Antenna {Antenna}

본 발명은 안테나에 관한 것이다. 보다 상세하게는 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템에서 RFID 태그용 칩이 부착되어 소정의 데이터를 수신 및 송신하는데 사용되는 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna. More specifically, the present invention relates to an antenna that is attached to a chip for an RFID tag in a radio frequency identification (RFID) system and used to receive and transmit predetermined data.

RFID 시스템은 사물의 정보와 주변 환경정보 등을 무선 주파수로 전송 및 처리하는 비접촉식 인식 시스템이다. 1980년대부터 등장한 RFID 시스템은 전용 근거리 통신(Dedicated Short Range Communication) 시스템 또는 무선식별시스템이라고 한다.The RFID system is a contactless recognition system that transmits and processes information of objects and surrounding environment information through radio frequency. RFID systems, which have emerged since the 1980s, are called dedicated short range communication systems or radio identification systems.

RFID 시스템은 기본적으로 데이터를 저장하고 있는 RFID 태그와, RFID 태그에 저장된 데이터의 판독 기능이 있는 RFID 리더기로 구성된다. 상기 RFID 태그는 반도체로 제작된 RFID 태그용 칩과 안테나로 구성되며, 그 동작 특성에 따라 수동식과 능동식으로 구분된다. 수동식은 내부 전원이 없고, RFID 리더기의 전파신호로부터 에너지를 공급받아 동작하는 형태이고, 능동식은 스스로 동작하기 위해서 RFID 태그에 전지가 내장되어 있는 형태이다.The RFID system basically consists of an RFID tag storing data and an RFID reader having a function of reading data stored in the RFID tag. The RFID tag is composed of a chip and an antenna for an RFID tag made of a semiconductor, and is classified into passive and active according to its operation characteristics. The passive type has no internal power supply and operates by receiving energy from the radio wave signal of the RFID reader, and the active type has a battery embedded in the RFID tag to operate by itself.

RFID 시스템에서 이용하는 전파식별 기술은 바코드처럼 직접 접촉하거나 가시 대역 안에서 스캐닝할 필요가 없는 장점을 보유하고 있다. 이러한 장점으로 인해 RFID 시스템은 바코드 시스템을 대체할 수 있는 시스템으로 평가받고 있으며 그 활용 범위 또한 지속적으로 확대될 전망이다.The RFID technology used in RFID systems has the advantage of not requiring direct contact or scanning in the visible band as a bar code. Due to these advantages, RFID system is being evaluated as a replacement system for bar code system, and its range of use is expected to continue to expand.

RFID 시스템에서 사용하는 RF(Radio Frequency) 대역으로는 저주파 대역으로 구분되는 30∼500㎑ 대역과, 고주파 대역으로 구분되는 850∼950㎒ 및 2.4∼2.5㎓ 대역이 존재한다. 여기서 저주파 대역은 인식거리가 비교적 짧은 1.8m 이하이고, 고주파 대역은 RF 인식거리가 비교적 긴 27m 이상이다. 따라서, 인식거리가 길어야 하는지 아니면 짧아도 되는지에 따라 해당되는 주파수 대역의 RF 신호를 사용하는 RFID 시스템을 적용시켜 이용할 수가 있을 것이다.Radio frequency (RF) bands used in RFID systems include 30-500 GHz bands divided into low frequency bands, and 850-950 MHz and 2.4-2.5 GHz bands divided into high frequency bands. Here, the low frequency band has a short recognition distance of 1.8m or less, and the high frequency band has a relatively long RF recognition distance of 27m or more. Therefore, the RFID system using the RF signal of the corresponding frequency band may be used depending on whether the recognition distance is long or short.

이러한 RFID 시스템은 소정의 물품에 부착되고, 그 물품에 대한 정보가 저장되는 RFID 태그와, 상기 RFID 태그와 통신하는 RFID 리더기로 이루어진다. 상기 RFID 리더기는 특정 반송 주파수를 가지는 RF(Radio Frequency) 신호를 변조하여 송출하게 된다. 상기 RFID 리더기의 인식영역(read zone)에 상기 RFID 태그가 부착된 물품이 위치하게 되면, RFID 태그는 상기 RFID 리더기가 송출하는 신호를 수신하게 되고, 수신한 신호에 응답하여 내부의 메모리에 저장되어 있는 소정의 정보들을 상기 RFID 리더기로 전송한다.Such an RFID system is composed of an RFID tag attached to a predetermined article and storing information on the article, and an RFID reader communicating with the RFID tag. The RFID reader modulates and transmits a radio frequency (RF) signal having a specific carrier frequency. When the article to which the RFID tag is attached is located in a read zone of the RFID reader, the RFID tag receives a signal transmitted by the RFID reader and is stored in an internal memory in response to the received signal. Send certain information to the RFID reader.

RFID 시스템에서 상기 RFID 태그에 사용되는 안테나로서는 대한민국 등록특허번호 제688093호를 비롯하여 여러 가지가 알려져 있다.Antennas used in the RFID tag in the RFID system are known, including Korean Patent No. 688093.

그러나 상기한 종래의 안테나들은 그 구조가 비교적 복잡하고, 생산공정이 복잡하여 생산성이 낮았다.However, the above-described conventional antennas have a relatively complicated structure and a complicated production process, resulting in low productivity.

그러므로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 생산공정을 단순화하고, 간단히 제조할 수 있는 안테나를 제공하는데 있다.Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an antenna that can simplify the production process, and can be simply manufactured.

본 발명의 안테나에 따르면, 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상부에 중첩되는 제 2 기판으로 이루어진다. 상기 제 1 기판의 저면 전체에는 방사패턴이 형성되고, 상면에는 접지단자 패턴 및 미앤더(meander)의 구조를 가지는 급전라인 패턴이 형성되어 접지단자 패턴과 급전라인 패턴의 사이에 RFID 태그용 칩이 고정된다.According to the antenna of the present invention, a first substrate and a second substrate overlapping the upper portion of the first substrate. Radiation patterns are formed on the entire bottom surface of the first substrate, and a feed line pattern having a structure of a ground terminal pattern and a meander is formed on an upper surface thereof so that an RFID tag chip is disposed between the ground terminal pattern and the feed line pattern. It is fixed.

상기 제 2 기판은 노출구멍이 형성되어 상기 접지단자 패턴과 급전라인 패턴이 단부만 남기고 노출구멍을 통해 노출되게 하고, 상면 전체에는 접지패턴이 형성되며, 상기 접지단자 패턴의 단부 및 급전라인 패턴의 단부와 각기 대향되는 저면 위치에, 상기 접지단자 패턴의 단부 및 급전라인 패턴의 단부와 각기 접촉되는 제 1 및 제 2 연결패턴이 형성됨과 아울러 그 제 1 및 제 2 연결패턴이 비아 홀을 통해 상기 접지패턴과 전기적으로 연결되게 한다.The second substrate has an exposed hole so that the ground terminal pattern and the feed line pattern are exposed through the exposed hole, leaving only an end portion, and a ground pattern is formed on the entire upper surface, and the end of the ground terminal pattern and the feed line pattern First and second connection patterns respectively contacting the end of the ground terminal pattern and the end of the feed line pattern are formed at the bottom surface opposite to the end, and the first and second connection patterns are formed through the via holes. Make electrical connection with the ground pattern.

그러므로 본 발명의 안테나는 저면에 방사패턴이 형성되고, 상면에 접지단자패턴 및 급전라인 패턴이 형성되어 상기 접지단자패턴 및 급전라인 패턴의 사이에 RFID 태그용 칩이 고정되는 제 1 기판과, 상기 제 1 기판의 상부에 중첩되고, 상면 전체에는 접지패턴이 형성되며, 저면의 상기 접지연결패턴 및 급전라인 패턴의 단부에 대향되는 각각의 위치에 제 1 및 제 2 연결패턴에 형성되어 제 1 및 제 2 연결패턴이 각기 제 1 및 제 2 비아 홀을 통해 상기 접지패턴과 전기적으로 접속되는 제 2 기판을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.Therefore, the antenna of the present invention includes a first substrate having a radiation pattern formed on a bottom surface, a ground terminal pattern and a feed line pattern formed on an upper surface thereof, and a chip for RFID tag fixed between the ground terminal pattern and a feed line pattern; A ground pattern is formed on the upper surface of the first substrate, the ground pattern is formed on the entire upper surface, and is formed in the first and second connection patterns at respective positions opposite to the ends of the ground connection pattern and the feed line pattern on the bottom surface. The second connection pattern may be configured to include a second substrate electrically connected to the ground pattern through the first and second via holes, respectively.

상기 급전라인 패턴은 미앤더 구조를 가지는 것을 특징으로 한다.The feed line pattern is characterized by having a meander structure.

상기 제 2 기판에는 상기 접지단자패턴, 급전라인 패턴 및 RFID 태그용 칩이 노출되게 하는 노출구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The second substrate may further include an exposure hole for exposing the ground terminal pattern, the power supply line pattern, and the RFID tag chip.

상기 제 1 및 제 2 기판은 테프론 기판인 것을 특징으로 한다.The first and second substrates may be Teflon substrates.

본 발명에 따르면, 제 1 기판 및 제 2 기판에 패턴을 형성하여 중첩시키고, RFID 태그용 칩을 제 1 기판에 고정시켜 사용하는 것으로서 구성이 간단하고, 생산공정을 단순화하여 생산성이 높은 효과가 있다.According to the present invention, the pattern is formed on the first substrate and the second substrate, and the pattern is superimposed, and the RFID tag chip is fixed to the first substrate. The configuration is simple, the production process is simplified, and the productivity is high. .

이하의 상세한 설명은 예시에 지나지 않으며, 본 발명의 실시 예를 도시한 것에 불과하다. 또한 본 발명의 원리와 개념은 가장 유용하고, 쉽게 설명할 목적으로 제공된다.The following detailed description is only illustrative, and merely illustrates embodiments of the present invention. In addition, the principles and concepts of the present invention are provided for the purpose of explanation and most useful.

따라서, 본 발명의 기본 이해를 위한 필요 이상의 자세한 구조를 제공하고자 하지 않았음은 물론 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 실체에서 실시될 수 있는 여러 가지의 형태들을 도면을 통해 예시한다.Accordingly, various forms that can be implemented by those of ordinary skill in the art, as well as not intended to provide a detailed structure beyond the basic understanding of the present invention through the drawings.

도 1은 본 발명의 안테나를 분해하여 보인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 안테나의 결합상태를 보인 평면도이며, 도 3은 일부 확대 단면도이다.1 is an exploded perspective view showing the antenna of the present invention in an exploded view, FIG. 2 is a plan view showing a coupled state of the antenna of the present invention, and FIG. 3 is a partially enlarged sectional view.

여기서, 부호 100은 제 1 기판이다. 상기 제 1 기판(100)의 예를 들면, 테프론 기판을 사용하는 것으로서 저면 전체에는 방사패턴(102)이 형성되고, 상면에는 중간부에서 일측으로 치우친 위치에 접지단자패턴(104)과 미앤더(meander)의 구조를 가지는 급전라인패턴(106)이 형성되며, 상기 접지단자패턴(104)과 상기 급전라인패턴(106)의 사이에는 RFID 태그용 칩(110)이 부착된다.Here, reference numeral 100 denotes a first substrate. For example, a Teflon substrate is used as the first substrate 100, and a radiation pattern 102 is formed on the entire bottom surface of the first substrate 100, and the ground terminal pattern 104 and the meander () are located at an upper side of the first substrate 100. A feed line pattern 106 having a meander structure is formed, and an RFID tag chip 110 is attached between the ground terminal pattern 104 and the feed line pattern 106.

부호 120은 제 2 기판이다. 상기 제 2 기판(120)은 예를 들면, 테프론 기판을 사용하는 것으로서 중간부 좌측에 노출 구멍(122)이 형성되어 상기 접지단자패턴(104), 미앤더 구조를 가지는 급전라인 패턴(106) 및 상기 RFID 태그용 칩(110)이 상기 노출 구멍(122)을 통해 노출되게 한다. 그리고 상기 제 2 기판(120)의 상면 전체에는 접지패턴(124)이 형성되고, 상기 제 2 기판(120)의 저면의, 상기 접지연결패턴(104) 및 급전라인 패턴(106)의 단부에 대향되는 각각의 위치에는 제 1 및 제 2 연결패턴(126)(126a)에 형성되어 제 1 및 제 2 연결패턴(126)(126a)이 제 1 및 제 2 비아 홀(128)(128a)을 통해 상기 접지패턴(124)과 전기적으로 접속되게 구성하였다.Reference numeral 120 is a second substrate. The second substrate 120 is, for example, using a Teflon substrate, the exposure hole 122 is formed on the left side of the middle portion, so that the ground terminal pattern 104, the feed line pattern 106 having a meander structure, and The RFID tag chip 110 is exposed through the exposure hole 122. A ground pattern 124 is formed on the entire upper surface of the second substrate 120, and is opposite to the ends of the ground connection pattern 104 and the feed line pattern 106 on the bottom surface of the second substrate 120. The first and second connection patterns 126 and 126a are formed in the first and second connection patterns 126 and 126a at respective positions of the first and second connection patterns 126 and 126a. It is configured to be electrically connected to the ground pattern 124.

이러한 구성을 가지는 본 발명의 안테나는 제 1 기판(100)의 상부에 제 2 기판(120)에 중첩되어 결합된다.The antenna of the present invention having such a configuration is coupled to overlap the second substrate 120 on the first substrate 100.

상기 제 1 기판(100)의 상부에 제 2 기판(120)을 중첩시키면, 상기 접지패턴(104) 및 급전라인 패턴(106)의 단부가 각기 제 1 연결패턴(126) 및 제 2 연결패턴(126a)에 전기적으로 접속되어 제 1 및 제 2 비아 홀(128)(128a)을 통해 상기 접지패턴(124)과 연결된다.When the second substrate 120 is overlapped on the first substrate 100, the ends of the ground pattern 104 and the feed line pattern 106 are respectively connected to the first connection pattern 126 and the second connection pattern ( It is electrically connected to 126a and is connected to the ground pattern 124 through the first and second via holes 128 and 128a.

그러면, 상기 방사패턴(102)을 통해 수신되는 수신신호가 제 1 기판(100)을 통해 미앤더 구조를 가지는 급전라인 패턴(106)으로 전달되어 RFID 태그용 칩(110)으로 입력된다.Then, the received signal received through the radiation pattern 102 is transmitted to the feed line pattern 106 having a meander structure through the first substrate 100 is input to the RFID tag chip 110.

그리고 상기 RFID 태그용 칩(110)에서 출력되는 송신신호는 급전라인 패턴(106) 및 제 1 기판(100)을 통해 방사패턴(102)으로 전달되어 공중으로 송신된다.The transmission signal output from the RFID tag chip 110 is transmitted to the radiation pattern 102 through the feed line pattern 106 and the first substrate 100 and is transmitted to the air.

이러한 본 발명의 안테나의 반사계수를 측정하여 도 4에 도시된 바와 같은 결과를 얻었다.The reflection coefficient of the antenna of the present invention was measured to obtain a result as shown in FIG. 4.

도 4를 참조하면, 본 발명의 안테나는 약 920∼950㎒의 넓은 주파수 대역에서 반사계수가 -3㏈ 이하로서 RFID 태그용 칩이 전송하는 920∼950㎒의 신호를 송 신 및 수신할 수 있음을 알 수 있다.Referring to FIG. 4, the antenna of the present invention can transmit and receive a signal of 920 to 950 MHz transmitted by an RFID tag chip with a reflection coefficient of -3 dB or less in a wide frequency band of about 920 to 950 MHz. It can be seen.

이상에서는 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다.The present invention has been described in detail with reference to exemplary embodiments, but those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications without departing from the scope of the present invention. Will understand.

그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

본 발명은 RFID 시스템에서 RFID 태그에 사용되는 안테나에 관한 것으로서 제 1 기판 및 제 2 기판에 패턴으로 형성하여 구성이 간단하고, 생산공정을 단순화하여 생산성이 높다.The present invention relates to an antenna used for an RFID tag in an RFID system, and is formed in a pattern on the first substrate and the second substrate to simplify the configuration, and to simplify the production process, thereby increasing productivity.

도 1은 본 발명의 안테나의 구성을 보인 분해 사시도,1 is an exploded perspective view showing a configuration of an antenna of the present invention;

도 2는 본 발명의 안테나의 결합 상태를 보인 평면도,2 is a plan view showing a coupling state of the antenna of the present invention;

도 3은 본 발명의 안테나의 일부 확대 단면도, 및3 is a partially enlarged cross-sectional view of an antenna of the present invention, and

도 4는 본 발명의 안테나의 반사계수를 측정하여 보인 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the measurement of the reflection coefficient of the antenna of the present invention.

Claims (4)

저면에 방사패턴이 형성되고, 상면에 접지단자패턴 및 급전라인 패턴이 형성되어 상기 접지단자패턴 및 급전라인 패턴의 사이에 RFID 태그용 칩이 고정되는 제 1 기판; 및A first substrate having a radiation pattern formed on a bottom surface thereof, and a ground terminal pattern and a feed line pattern formed on an upper surface thereof, wherein the RFID tag chip is fixed between the ground terminal pattern and the feed line pattern; And 상기 제 1 기판의 상부에 중첩되고, 상면 전체에는 접지패턴이 형성되며, 저면의 상기 접지연결패턴 및 급전라인 패턴의 단부에 대향되는 각각의 위치에 제 1 및 제 2 연결패턴에 형성되어 제 1 및 제 2 연결패턴이 각기 제 1 및 제 2 비아 홀을 통해 상기 접지패턴과 전기적으로 접속되는 제 2 기판을 포함하여 구성된 안테나.A ground pattern is formed on the entire upper surface of the first substrate and overlaps the upper portion of the first substrate, and is formed in the first and second connection patterns at respective positions opposite to the ends of the ground connection pattern and the feed line pattern on the bottom surface. And a second substrate having a second connection pattern electrically connected to the ground pattern through first and second via holes, respectively. 제 1 항에 있어서, 상기 급전라인 패턴은;The method of claim 1, wherein the feed line pattern; 미앤더 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 안테나.An antenna having a meander structure. 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 기판에는;The method of claim 1, wherein the second substrate; 상기 접지단자패턴, 급전라인 패턴 및 RFID 태그용 칩이 노출되게 하는 노출구멍을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.And an exposure hole for exposing the ground terminal pattern, the feed line pattern, and the RFID tag chip. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 기판은;The method of claim 1, wherein the first and second substrates; 테프론 기판인 것을 특징으로 하는 안테나.An antenna comprising a Teflon substrate.
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