KR20090124252A - Built-in rfid reader antenna used in mobile communication terminal - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 그라운드면에 대하여 수직면으로 전지향성 방사패턴을 갖도록 방사소자부와 기생소자부를 그라운드부에 연결되게 구성하여 UHF 대역에서 원하는 태그정보만을 수집하는 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a built-in RFID reader antenna used in a mobile communication terminal, and more particularly, in the UHF band by configuring the radiating element and the parasitic element connected to the ground to have a omnidirectional radiation pattern perpendicular to the ground plane. The present invention relates to an embedded RFID reader antenna used for a mobile communication terminal collecting only desired tag information.
종래의 RFID 시스템은 박물관 투어, 도서관리, 물류, 위조 감별, 보안, 영화정보 및 예매서비스 등과 같이 많은 분야에서 사용되고 있으며, 유비쿼터스 사회에서 다양한 기술들과 접목되어 응용되기 때문에 새로운 분야에서 RFID 시스템의 기술이 급속히 발전되고 있는 실정이다.Conventional RFID systems are used in many fields, such as museum tours, library libraries, logistics, counterfeit discrimination, security, movie information, and ticketing services, and are applied to various technologies in the ubiquitous society. This is rapidly developing.
상기한 RFID 시스템에 이동통신단말기와 접목된 기술이 급속도로 발전하고 있으며, 대표적으로는 태그인식에 관한 종래의 기술들이 있고 그 중에서 도 1은 종 래의 태그정보를 수집하는 RFID 리더 안테나로서, 상기 RFID 리더 안테나는 그라운드부와 방사소자부로 이루어지고 상기 방사소자부가 그라운드부에 연결되면 전류의 흐름은 도시된 화살표와 같이 형성된다.The technology combined with the mobile communication terminal in the RFID system is rapidly developing, and there are typical techniques related to tag recognition. Among them, FIG. 1 is an RFID reader antenna for collecting conventional tag information. The RFID reader antenna includes a ground portion and a radiating element portion, and when the radiating element portion is connected to the ground portion, current flows as shown by the arrow.
이에 따라, 도시된 A, B 사이의 점선과 같이 전기장이 그라운드면에 대한 수직으로 형성되는 바, 상기 전기장이 수직으로 형성되면 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 태그가 분포된 경우에 많은 수의 태그(도 2에서는 태그 1, 태그 2, 태그 3, 태그 4)가 인식 범위에 들어오게 되고 인식 범위에 들어온 태그 정보를 획득함에 있어서, 간섭문제가 발생하기 때문에 원하는 태그정보만을 획득할 수 없는 문제점이 있었다.Accordingly, the electric field is formed perpendicular to the ground plane as shown by the dotted lines A and B. When the electric field is formed vertically, as shown in FIG. 2, a large number of tags are distributed. The tag (
상기 문제점들을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, UHF 대역에서 수직면에 대하여 전지향성 방사패턴을 갖도록 방사소자부와 기생소자부를 그라운드부에 구성한 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention for solving the above problems is to provide an embedded RFID reader antenna for use in a mobile communication terminal having a radiating element part and a parasitic element part in a ground part so as to have a omnidirectional radiation pattern with respect to a vertical plane in a UHF band. There is this.
상기한 목적들을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따르면 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 안테나는 접지인 그라운드부와, 상기 그라운드부의 일 측 끝단의 모서리부분에 상향수직으로 연결되는 제 1 급전부와 제 1 단락부가 형성되고 상기 제 1 급전부와 제 1 단락부와 연장되게 미엔더라인형의 제 1 방사패턴이 형성되고 상기 제 1 방사패턴과 연장되게 하향수직으로 형성된 제 2 방사패턴으로 형성된 제 1 방사소자부, 및 상기 제 1 급전부와 제 1 단락부가 연결된 그라운드부의 끝단 중심부분에 상향수직으로 연결되는 제 2 단락부와 상기 제 2 단락부에 연장되게 상기 제 1 방사패턴과 대칭되게 형성된 제 3 방사패턴이 형성되고 상기 제 3 방사패턴과 연장되게 상기 제 2 방사패턴과 대칭되게 형성된 제 4 방사패턴으로 형성된 제 1 기생소자부로 이루어진 것을 해결 수단으로 한다.According to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a built-in RFID antenna used in the mobile communication terminal is a ground portion, the first feed portion connected to the vertical portion of the edge of one end of the ground portion; And a first short circuit portion formed therein, a first radiation pattern of a meander line shape is formed to extend with the first feed portion and the first short circuit portion, and a second radiation pattern formed with a second radiation pattern vertically downwardly extending with the first radiation pattern. A first radiating element portion and a second shorting portion and a second shorting portion which are vertically connected to the central portion of the end of the ground portion to which the first feeding portion and the first shorting portion are connected are formed to be symmetrical with the first radiation pattern. A first parasitic element portion formed with a fourth radiation pattern formed with a third radiation pattern and symmetrically with the second radiation pattern so as to extend with the third radiation pattern What is done is taken as a solution.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 수직면에 대한 전지향성 방사패턴에 의하여 리더가 태그정보를 획득함에 있어서 발생되는 간섭 문제를 해소하는 효과가 있다.As described above, the present invention has the effect of solving the interference problem caused when the reader acquires the tag information by the omni-directional radiation pattern on the vertical plane.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나 사시도로서, 상기 내장형 RFID 리더 안테나(10)는 접지인 그라운드부(100)와, 상기 그라운드부(100)의 일측 끝단의 모서리부분에 상향수직으로 연결되는 제 1 급전 부(210)와 제 1 단락부(220)가 형성되고 상기 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)와 연장되게 미엔더라인형의 제 1 방사패턴(230)이 형성되고 상기 제 1 방사패턴(230)과 연장되게 하향수직으로 형성된 제 2 방사패턴(240)으로 형성된 제 1 방사소자부(200), 및 상기 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)가 연결된 그라운드부의 끝단 중심부분에 상향수직으로 연결되는 제 2 단락부(310)와 상기 제 2 단락부(310)에 연장되게 상기 제 1 방사패턴(230)과 대칭되게 형성된 제 3 방사패턴(320)이 형성되고 상기 제 3 방사패턴(320)과 연장되게 상기 제 2 방사패턴(240)과 대칭되게 형성된 제 4 방사패턴(330)으로 형성된 제 1 기생소자부(300)로 이루어진 것을 해결 수단으로 한다.3 is a perspective view of an embedded RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the present invention, wherein the embedded
보다 상세하게, 상기 그라운드부(100)는 상기 제 1 방사소자부(200)의 제 1 급전부(210)와 수직으로 연결됨은 물론 상기 제 1 방사소자부(200)의 제 1 단락부(220)와 수직으로 연결되며, 이와 같이 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)가 연결됨에 있어서, 그라운드부(100)의 끝단 모서리 부근에 연결되는 것이 바람직하다.In more detail, the
또한, 상기 그라운드부(100)는 상기 제 1 기생소자부(300)의 제 2 단락부(220)와 수직으로 연결되며, 이와 같이 제 2 단락부(220)가 연결됨에 있어서, 그라운드부(100) 끝단의 중심부분에 연결되는 것이 바람직하다.In addition, the
아울러, 상기 그라운드부(100)를 형성하기 위한 기판은 엑폭시수지 재질이다.In addition, the substrate for forming the
상기 제 1 방사소자부(200)는 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)가 소정 간격 상향수직으로 형성되고 상기 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)에 연장되게 미엔더라인형의 제 1 방사패턴(230)이 형성되고 상기 제 1 방사패턴(230)과 연장되게 하향수직으로 형성된 제 2 방사패턴(240)으로 구성된다. 상기한 방사소자부(200)는 PIFA형 뿐만 아니라 모노폴형도 바람직하다.The first
상기 제 1 기생소자부(300)는 제 2 단락부(310)가 상기 제 1 방사소자부(200)의 제 1 급전부(210)와 제 1 단락부(220)가 연결된 그라운드부(100)의 끝단 중심부분에 상향수직으로 형성되고 상기 제 2 단락부(310)에 연장되게 상기 방사소자부(200)의 제 1 방사패턴(230)과 대칭되게 형성된 제 3 방사패턴(320)이 형성되며 상기 제 3 방사패턴(320)과 연장되게 하향수직으로 상기 제 2 방사패턴(240)과 대칭되게 형성된 제 4 방사패턴(330)으로 구성된다.The first
이와 같이 구성된 본 발명은 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 태그 중에서 원하는 태그만을 획득하기 위한 전기장이 형성되는 바, 도 5에서 보다 상세하게 설명한다.As described above, the present invention configured as described above shows an electric field for obtaining only a desired tag from among a plurality of tags, which will be described in more detail with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 전류 흐름도를 도시한 것으로서, 상기 전류의 흐름은 우선적으로 그라운드부(100)의 경우에, 방사소자부(200)와 기생소자부(300)가 구성된 방향으로 전류가 흐르고, 상기 방사소자부(200)와 기생소자부(300)는 도시된 바와 같이 서로 반대방향으로 전류가 흐른다.FIG. 5 is a flowchart illustrating a current of an embedded RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the present invention. In the case of the
즉, 방사소자부(200)와 기생소자부(300)의 전류 방향이 서로 역위상이며 이로 인하여 전기장이 도시된 C, D 사이의 점선과 같이 수평으로 형성된다. 이는 바 닥면에 대하여 수평방향으로 형성된다.That is, the current directions of the
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 다수의 태그 중에서 원하는 태그만의 정보를 획득할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 4, information of only a desired tag can be obtained from a plurality of tags.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제 2 방사소자부와 제 2 기생소자부 구성도로서, 상기 제 2 방사소자부(400)와 제 2 기생소자부(500)는 도 3에 도시된 바와 같이 그라운드부(100)의 일측 끝단에 연결되는 것은 동일하지만 상기 제 2 방사소자부(400)의 제 2 급전부(410)와 제 3 단락부(420)가 그라운드부 끝단의 중심부에 연결되고, 상기 제 2 기생소자부(500)의 제 4 단락부(510)도 상기 제 2 급전부(410)와 소정거리 이격된 중심부에 연결된다.6 is a configuration diagram of a second radiating element portion and a second parasitic element portion according to another embodiment of the present invention, wherein the second
이와 같이 구성되면 좌측에서 우측 방향으로 전류가 흐르게 된다. 즉 동위상으로 흐르게 되며 전기장은 도 5에 도시된 바와 같이 수평방향으로 형성된다.In this configuration, current flows from the left to the right. That is, it flows in phase and the electric field is formed in the horizontal direction as shown in FIG.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 원하는 태그정보만을 수신한다.Therefore, as shown in FIG. 4, only desired tag information is received.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사소자부와 기생소자부 구성도로서, 상기 제 3 방사소자부(600)와 제 3 기생소자부(700)는 도 4에 도시된 바와 같이 그라운드부의 일측 끝단에 연결되는 것은 동일하지만 상기 제 3 방사소자부(600)의제 3 급전부(610)와 제 5 단락부(620)는 상기 그라운드부 일 측 끝단의 한 측 모서리부분에 연결되고 상기 제 3 기생소자부(700)의 제 6 단락부(710)는 다른 한 측 모서리부분에 연결된다.FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration of a radiating element part and a parasitic element part according to another embodiment of the present invention, wherein the third
이와 같이 구성되면 좌측에서 우측 방향으로 전류가 흐르게 된다. 즉 동위상으로 흐르게 되며 전기장은 도 5에 도시된 바와 같이 수평방향으로 형성된다.In this configuration, current flows from the left to the right. That is, it flows in phase and the electric field is formed in the horizontal direction as shown in FIG.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이 원하는 태그정보만을 수신한다.Therefore, as shown in FIG. 4, only desired tag information is received.
도 8은 상기 도 3의 구성에 의한 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 VSWR을 나타낸 그래프로서, 측정된 임피던스 대역폭(VSWR<3)은 21㎒이다.8 is a graph showing the VSWR of the embedded RFID reader antenna used in the mobile communication terminal according to the configuration of FIG. 3, and the measured impedance bandwidth VSWR <3 is 21 MHz.
상기 임피던스 대역폭은 국내에서의 모바일 RFID 서비스 대역을 만족한다.The impedance bandwidth satisfies the mobile RFID service band in Korea.
도 9는 상기 도 3의 구성에 의한 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 방사패턴을 나타낸 그래프로서, 도시된 방사패턴은 일반적인 이동통신단말기의 최대 이득은 공진주파수에서 -0.37dBi 이다.FIG. 9 is a graph illustrating a radiation pattern of an embedded RFID reader antenna used in the mobile communication terminal according to the configuration of FIG. 3. In the illustrated radiation pattern, the maximum gain of a general mobile communication terminal is -0.37 dBi at a resonance frequency.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing the technical spirit or essential features.
그러므로 상기한 기술은 단지 한 실시예이고 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, it is to be understood that the above description is only one embodiment, illustrative, and not restrictive. The scope of the present invention is shown by the following claims rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included in the scope of the present invention. do.
도 1은 종래의 태그정보를 수집하는 RFID리더 안테나1 is a RFID reader antenna for collecting conventional tag information
도 2는 종래의 RFID 리더 안테나가 태그를 획득하는 예시도2 is an exemplary diagram in which a conventional RFID reader antenna acquires a tag.
도 3은 본 발명에 따른 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나 사시도3 is a perspective view of a built-in RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 원하는 태그정보 획득 예시도4 is a diagram illustrating obtaining desired tag information according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 저류 흐름도5 is a flow chart of an embedded RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the present invention.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 방사소자부와 기생소자부 구성도6 is a configuration diagram of the radiating element and parasitic element according to another embodiment of the present invention
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 방사소자부와 기생소자부 구성도7 is a configuration diagram of the radiating element portion and the parasitic element portion according to another embodiment of the present invention
도 8은 상기 도 3의 구성에 의한 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 VSWR 그래프8 is a VSWR graph of an embedded RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the configuration of FIG.
도 9는 상기 도 3의 구성에 의한 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나의 방사패턴 그래프9 is a radiation pattern graph of an embedded RFID reader antenna used in a mobile communication terminal according to the configuration of FIG.
* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 ** Explanation of Signs of Major Parts of Drawings *
10 : 이동통신단말기에 사용되는 내장형 RFID 리더 안테나10: Built-in RFID reader antenna used for mobile communication terminal
100 : 그라운드부 200 : 제 1 방사소자부100: ground portion 200: first radiating element portion
210 : 제 1 급전부 220 : 제 1 단락부210: first feeder 220: first short circuit
230 : 제 1 방사패턴 240 : 제 2 방사패턴230: first radiation pattern 240: second radiation pattern
300 : 제 1 기생소자부 310 : 제 2 단락부300: first parasitic element 310: second short circuit
320 : 제 3 방사패턴 330 : 제 4 방사패턴320: third radiation pattern 330: fourth radiation pattern
400 : 제 2 방사소자 410 : 제 2 급전부400: second radiating element 410: second feeding part
420 : 제 3 단락부 500 : 제 2 기생소자420: third short circuit 500: second parasitic element
620 : 제 5 단락부 700 :제 6 단락부620: fifth short circuit 700: sixth short circuit
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- 2008-05-29 KR KR1020080050349A patent/KR100984109B1/en not_active IP Right Cessation
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FPAY | Annual fee payment |
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