KR20110019609A - 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나 - Google Patents

알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나 Download PDF

Info

Publication number
KR20110019609A
KR20110019609A KR1020090077221A KR20090077221A KR20110019609A KR 20110019609 A KR20110019609 A KR 20110019609A KR 1020090077221 A KR1020090077221 A KR 1020090077221A KR 20090077221 A KR20090077221 A KR 20090077221A KR 20110019609 A KR20110019609 A KR 20110019609A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
dipole antenna
folded dipole
handheld reader
beam control
Prior art date
Application number
KR1020090077221A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101021934B1 (ko
Inventor
배상도
이창진
Original Assignee
(주) 인트정보시스템
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 (주) 인트정보시스템 filed Critical (주) 인트정보시스템
Priority to KR1020090077221A priority Critical patent/KR101021934B1/ko
Publication of KR20110019609A publication Critical patent/KR20110019609A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101021934B1 publication Critical patent/KR101021934B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/12Supports; Mounting means
    • H01Q1/22Supports; Mounting means by structural association with other equipment or articles
    • H01Q1/2208Supports; 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
    • H01Q1/2216Supports; 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 used in interrogator/reader equipment
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q1/00Details of, or arrangements associated with, antennas
    • H01Q1/36Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith
    • H01Q1/38Structural form of radiating elements, e.g. cone, spiral, umbrella; Particular materials used therewith formed by a conductive layer on an insulating support
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q3/00Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system
    • H01Q3/01Arrangements for changing or varying the orientation or the shape of the directional pattern of the waves radiated from an antenna or antenna system varying the shape of the antenna or antenna system
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/0407Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna
    • H01Q9/0428Substantially flat resonant element parallel to ground plane, e.g. patch antenna radiating a circular polarised wave
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/26Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole with folded element or elements, the folded parts being spaced apart a small fraction of operating wavelength
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01QANTENNAS, i.e. RADIO AERIALS
    • H01Q9/00Electrically-short antennas having dimensions not more than twice the operating wavelength and consisting of conductive active radiating elements
    • H01Q9/04Resonant antennas
    • H01Q9/16Resonant antennas with feed intermediate between the extremities of the antenna, e.g. centre-fed dipole
    • H01Q9/28Conical, cylindrical, cage, strip, gauze, or like elements having an extended radiating surface; Elements comprising two conical surfaces having collinear axes and adjacent apices and fed by two-conductor transmission lines
    • H01Q9/285Planar dipole

Landscapes

  • Support Of Aerials (AREA)
  • Waveguide Aerials (AREA)
  • Details Of Aerials (AREA)

Abstract

본 발명은 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나에 관한 것으로, 기존 RFID 핸드헬드형 리더기의 일관된 안테나 형태(패치 타입)를 탈피하여 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 형태의 안테나를 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착함으로써 패치형태의 안테나가 가진 무게를 80% 이상 경감하였으며, 패치형태의 안테나를 위해 최소 보장을 요구하는 100㎜×100㎜의 안테나 사이즈를 60㎜×80㎜로 30% 이상 축소하여 RFID 핸드헬드형 리더기가 갖는 모빌리티(Mobility)의 향상은 물론 경량화, 소형화를 통해 엔드 유저(End-User)의 사용성과 편의성을 대폭 증개시켰다. 이를 통해 향후 개발될 RFID 핸드헬드형 리더기의 사이즈 축소에 기여하고 RFID의 업무적용성 향상에도 기여할 수 있다.
RFID, 태그(Tag), 핸드헬드(Handheld), 리더(Reader), 폴디드 다이폴 안테나(Folded Dipole Antenna), 빔 조절 기판 또는 판, 인식율, 수신율

Description

알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나 및 그 제조 방법{Folded Dipole Antenna For RFID Handheld Reader, And Manufacture Method of The Same}
본 발명은 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 RF 분야의 하나로서 125KHz, 13.56MHz, 400MHz 대역, 900MHz 대역, 2.4MHz 대역 등 다양한 RF 전파 인식 중 900MHz 대역의 RF 태그(Tag) 정보를 인식하기 위해 RFID 핸드헬드 리더기를 이용하여 900MHz 대역의 RF 태그(Tag) 정보를 인식/기록하는 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 900MHz 대역의 RF 신호를 인식하기 위한 핸드헬드 타입의 리더기의 경우, 100㎜×100㎜ 사이즈의 패치(Patch) 타입의 안테나를 사용하여 RF 전파를 송수신하고, RF 태그(Tag)의 정보를 인식/기록한다. 패치 형태의 RFID 안테나를 사용할 경우 패치 형태의 안테나 특성으로 인해 RF 전파에 대한 인식감도가 낮고, 사이즈가 일정 이상으로 유지되어야만 900MHz 대역의 RF 전파를 사용하여 태그(Tag)의 인식 거리를 보장하고자 하는 기존의 목표를 달성할 수 있다.
그러나, 패치 형태의 안테나의 경우 사이즈가 작아질 경우 태그(Tag) 인식 거리가 줄어들 뿐만 아니라 인식거리의 확보를 위해 현재 국내 1W(와트)(=30dB)로 제한된 전파 기준을 초과할 가능성이 많으며, 패치타입의 안테나 제작을 위해 세라믹 또는 테프론 등의 소재를 이용한 제작으로 필요 이상의 무게를 차지하고 있다.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, RFID 핸드헬드의 주요한 특징인 휴대성, 안정성, 편의성 및 이동성의 보장을 위해 RFID 안테나의 무게의 절감, 크기의 축소 및 안테나의 RFID 태그(Tag) 인식 감도를 높이고, 이를 통해 순간 대량의 태그를 인식할 수 있는 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착된 RFID 안테나의 형태를 X 형태의 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형식으로 제작하여 안테나의 전파 방사형태를 서큘러(Circular) 형식으로 전달할 수 있도록 함으로써, 다이폴 안테나의 지향성 위주의 전파 방사 및 수신 각도를 대폭 증대할 수 있는 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 기존의 패치 유형의 안테나가 지니는 큰 사이즈(100㎜×100㎜)와 재질에 따른 무게의 약점을 보완하기 위해, 다이폴 유형의 안테나를 90도 각도로 2회 이상 접어 태그에서 나오는 전파의 인식 면적을 넓힌 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는 태그로부터 전송되어 진 전파에 대한 전방향 송수신률을 높이기 위해 RFID 안테나의 그라운드(Ground)를 넓히되 외형적인 사이즈 축소를 위해 특정 사이즈(60㎜×80㎜) 이외의 베이스 기판을 후방향으로 접어 놓음으로써 넓은 그라운드(Ground) 사이즈를 이용하여 수신된 전파의 인식률을 높일 수 있을 뿐만 아니라, 후방향으로 접힌 안테나 베이스 기판으로 인해 RFID 안테나를 통해 전달되는 전파의 지향 각도를 좁혀 전파가 보다 멀리 도달하고 원거리(약 3m 이후)의 태그 데이터를 인식할 수 있는 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는 기존의 1:1(1회 인식에 1 Barcode 수량) 바코드(Barcode) 인식에서 1:다수(1회 인식에 다수의 Tag 수량) 인식이 가능한 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는 RFID 산업의 적용을 위해 필수적으로 요구되는 저중량 및 소(小)사이즈의 조건을 만족하고 높은 인식률과 인식거리를 보장할 수 있는 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나 및 그 제조 방법을 제공하는 데 있다.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 「RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴 안테나에 있어서, 안테나의 전방위면과 후방위면으로 구성되며, 중앙 부분에 폴디드 형태의 다이폴 안테나 기판이 장착되는 안테나 기판 장착부와, 4방향의 가장자리 부분에 빔 조절판이 장착되는 빔 조절판 장착부를 구비한 안테나 베이스기판과; 상기 안테나 베이스기판의 전방위면에 형성된 상기 안테나 기판 장착부에 X자 형태의 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형식으로 서로 엇갈리게 장착되며, X축과 Y축 두방향으로 전파를 회전하며 발산하여 서귤러(Circular) 파형을 유도하는 2개의 다이폴 안테나기판; 및 상기 안테나 베이스기판의 후방위면 가장자리에 형성된 상기 빔 조절판 장착부에 각각 장착되며, RF 전파의 송신 각도 조절과 거리를 향상시키는 "ㄱ"자형의 빔 조절판;을 포함하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 다이폴 안테나기판은: 일면의 양쪽에 90도 각도로 2회 이상 절곡된 다이폴 안테나가 각각 형성되어 있으며, 상기 안테나 기판 장착부를 통해 상기 빔 조절판과 서로 접지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 3에 기재된 발명은, 「제 2 항에 있어서, 상기 다이폴 안테나기판은: X자 형태로 서로 엇갈리게 장착할 수 있도록 중앙에 끼움홈이 대칭되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 4에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 빔 조절판은: 상기 빔 조절판 장착부에 끼워 장착하는 장착부가 일측에 돌출 형성된 받침부와, 상기 받침 부의 타측에 길이 방향으로 수직 절곡된 절곡부를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 5에 기재된 발명은, 「제 4 항에 있어서, 상기 빔 조절판은: 상기 절곡부의 양단 모서리 부분이 2°내지 45°범위로 절개된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 6에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 빔 조절판은: 동판으로 구성된 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
청구항 7에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 안테나 베이스기판은: 80㎜×60㎜ 정도의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.」를 제공한다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 8에 기재된 발명은, 「제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나의 제조 방법.」을 제공한다.
본 발명에 따르면, 기존 RFID 핸드헬드형 리더기의 일관된 안테나 형태(패치 타입)를 탈피하여 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 형태의 안테나를 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착함으로써 패치형태의 안테나가 가진 무게를 80% 이상 경감하였으며, 패치형태의 안테나를 위해 최소 보장을 요구하는 100㎜×100㎜의 안테나 사이즈를 60㎜×80㎜로 30% 이상 축소하여 RFID 핸드헬드형 리더기가 갖는 모빌리티(Mobility)의 향상은 물론 경량화, 소형화를 통해 엔드 유저(End-User)의 사용성과 편의성을 대폭 증개시켰다. 이를 통해 향후 개발될 RFID 핸드헬드형 리더기의 사이즈 축소에 기여하고 RFID의 업무적용성 향상에도 기여할 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
실시예
도 1 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나를 나타낸 것이다.
먼저, 도 1은 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착되는 안테나 베이스기판으로 RF 전파의 송수신을 담당한다.
상기 안테나 베이스기판(10)은 안테나의 전방위면(18)과 후방위면(11)으로 구성되어지며, 슬롯(Slot)은 중앙 부분에 폴디드 형태의 다이폴 안테나 기판(도 2 및 도 3의 20, 30)이 장착되는 X자형의 안테나 기판 장착부(12,13)와, 상하좌우 4방향의 가장자리 부분에 RF 전파의 반사각의 축소를 통해 파형을 조정하는 기능의 빔 조절판(도 4 내지 도 6의 40∼60)이 장착되는 빔 조절판 장착부(14)가 존재한다. 상기 안테나 베이스기판(10)의 후방위면(11)에는 인쇄회로패턴(16)이 형성되어 있으며, 상기 안테나 기판 장착부(12,13)의 일측에 비아홀(Via hole: 17)이 형성되어 있다.
상기 안테나 베이스기판(10)은 80㎜×60㎜ 정도의 크기로 형성하는 것이 바람직하다. 상기 안테나 베이스기판(10)의 사이즈를 100㎜×100㎜ 이상 확대하여 전파의 인식율 및 감도의 증가를 가져올 수도 있을 것이나, 전체적인 제품의 이미지와 형태를 엔드 유즈(End-User)의 업무 활용도를 최대한 고려하여 경량화, 소형화의 집적된 기술을 적용하였다. 안테나의 기판을 접어 베이스기판의 단위 면적을 증대함으로써, 송·수신 전파의 전파각을 축소하여 전파 반사 거리를 증대하여 RFID 태그인식 거리를 최대화 하였다.
도 2와 도 3은 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 형태를 적용한 안테나 기판(20,30)을 나타낸 것이다.
상기 다이폴 안테나기판(20,30)은 상기 안테나 베이스기판(10)의 전방위면(18)에 형성된 상기 안테나 기판 장착부(12,13)에 X자 형태의 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형식으로 서로 엇갈리게 2개로 장착되며, X축과 Y축 두 방향으로 전파를 회전하며 발산하여 서귤러(Circular) 파형을 유도하는 기능을 한다.
상기 다이폴 안테나기판(20,30)에는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 일면의 양쪽에 90도 각도로 2회 이상 절곡된 다이폴 안테나(22,32)가 각각 형성되어 있으며, 상기 안테나 기판 장착부(12,13)를 통해 상기 빔 조절판(40∼60)과 서로 접지되도록 형성된다. 그리고, 상기 2개의 다이폴 안테나기판(20,30)은 X자 형태로 서로 엇갈리게 장착할 수 있도록 중앙부에 끼움홈(25,35)이 각각 대칭되게 형성되어 있다. 상기 다이폴 안테나기판(20,30)은 상기 안테나 기판 장착부(12,13)에 설치했을 때 상기 빔 조절판(40∼60)과 서로 접지되도록 형성되어 있다.
본 발명에서는 다이폴 형태의 안테나(22,32)를 90도 각도로 두번 절곡하여 폴디드 다이폴 형태(22,32)로 적용하여 안테나의 RF 송·수신 감도를 최대화하였으며, 2개의 다이폴 안테나기판(20,30)을 서로 엇갈리게 배치함으로써 송·수신 RF 전파의 편향성을 서큘러(Circular)가 가능하도록 하여 단위면적당 인식 가능한 전파의 면적을 최대한으로 증가시켰다. 상기 다이폴 안테나기판(20,30)은 상기 안테나 베이스기판(10)의 안테나 기판 장착부(12,13)와 빔 조절판 장착부(14)를 통해 서로 접지되도록 설계되었다. 여기서, 도 2의 23과 도 3의 34는 폴디드 다이폴 안테나기판(20,30)의 후면을 각각 나타낸다.
도 4 내지 도 6은 도 1의 안테나 베이스기판(10)의 가장자리에 접지되는 빔 조절판(40∼60)을 나타낸 것으로, 도 4는 상기 안테나 베이스기판(10) 하단부의 슬롯(Slot)에 장착되는 부분이며, 도 5는 상기 안테나 베이스기판(10) 상단부의 슬 롯(Slot)에 장착된다. 또한, 도 6은 상기 안테나 베이스기판(10)의 좌우측 측면에 장착되어 전체적으로 상기 안테나 베이스기판(10)이 RFID 안테나 후방으로 두번 접혀진 듯한 모습을 갖게된다.
상기 빔 조절판(40∼60)은 상기 안테나 베이스기판(10)의 후방위면(11) 가장자리에 형성된 상기 빔 조절판 장착부(14)에 각각 장착되며, RF 전파의 송신 각도 조절과 거리를 향상시키는 기능을 한다.
상기 빔 조절판(40∼60)은 상기 빔 조절판 장착부(14)에 끼워 장착하는 장착부(41,51,61)가 일측에 돌출 형성된 받침부(42,52,62)와, 상기 받침부(42,52,62)의 타측에 길이 방향으로 수직 절곡된 절곡부(43,53,63)가 일체로 형성된 "ㄱ"자 형상을 갖는다. 여기서, 상기 빔 조절판(40∼60)의 절곡부(43,53,63)는 양단 모서리 부분이 2°내지 45°범위로 절개된 형상을 갖는 것이 바람직하다. 상기 절곡부(43,53,63)의 양단 모서리 부분이 2°내지 45°범위로 절개됐을 때 안테나의 RF 송·수신 감도와 데이터 인식율이 최대화 됨을 실험을 통해 밝혀졌다.
한편, 상기 절곡부(43,53,63)는 양단 모서리 부 절개된 형상은 곡면의 라운드(round) 형상을 가지는 것이 좋으나, 직선 형태로 절개할 수도 있다.
도 4 내지 도 6의 빔 조절판(40∼60)의 장착을 통해 RF 전파 송신시 RF 전파의 반사각을 좁혀 RF 전파가 도달하는 거리를 보다 향상시킬 수 있으며, 원거리에 위치한 RFID 태그에 저장된 데이터를 인식하는 인식율을 증가시켰다.
도 7은 안테나 베이스 기판에 다이폴 안테나 기판과 빔 조절판을 장착한 모습을 다른 각도에서 시뮬레이션한 도면이고, 도 8 내지 도 11은 폴디드 다이폴 안 테나의 실물 예를 나타낸 사진이다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착된 RFID 안테나의 형태를 X(크로스) 형태의 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형식으로 제작함으로써 서큘러(Circular) 파형을 유도하고, RFID 산업의 적용을 위해 필수적으로 요구되는 저중량, 소사이즈를 위한 안테나 형태의 변경 및 높은 인식률/인식거리 보장을 위한 변형 베이스 기판등에 대한 형태 및 제작에 대한 방법을 제공한다.
본 발명에 포함된 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형태의 RFID 안테나는 기존 바코드(Barcode)가 가진 1:1(1회 인식에 1 Barcode 수량) 인식의 효율성을 1:다수 (1회 인식에 다수의 Tag 수량) 인식을 위해 적용된 RFID 분야의 다양한 RFID 안테나의 형태들 중, RFID 핸드헬드형 리더기에 일반적으로 적용된 패치(Patch) 유형의 안테나가 지니는 약점을 보완하여 전혀 다른 형태로 제작되었다.
또한, 패치 유형의 안테나가 지니는 큰 사이즈(100mm×100mm)와 재질에 따른 무게의 약점을 보완하여, 다이폴 안테나를 90도 각도로 2회 이상 절곡시켜 태그에서 나오는 전파의 인식 면적을 넓혔으며, 다이폴 안테나의 지향성위주의 전파 방사 및 수신 각도의 증대를 위해 다이폴 안테나를 X자 형태로 제작함으로써 안테나의 전파 방사형태를 서큘러(Circular) 형식으로 전달할 수 있도록 하였다.
또한, 태그(Tag)로부터 전송되어진 전파에 대한 전방향 송·수신률을 높이기 위해 RFID 안테나의 그라운드(Ground)를 넓히되 외형적인 사이즈 축소를 위해 특정 사이즈(600mm×800mm) 이외의 베이스 기판을 후방향으로 접어 놓음으로써 넓은 그 라운드(Ground) 사이즈를 이용하여 수신된 전파의 인식률을 높였을 뿐만 아니라, 후방향으로 접힌 안테나 베이스 기판(10)으로 인해 RFID 안테나를 통해 전달되는 전파의 지향 각도를 좁혀 전파가 보다 멀리 도달하고 원거리(약 3M이후)의 태그(Tag) 데이터를 인식할 수 있도록 하였다.
상기 안테나 베이스 기판(10)을 뒷 방향으로 접는 방법은 다음과 같다. 상기 빔 조절판(40∼60)은 상기 안테나 베이스 기판(10)의 확장 영역이라고도 할 수 있다. 안테나에 있어 베이스기판은 안테나의 뒷 방향으로 나가는 원치 않는 전파를 전방향으로 발산하는 큰 역할을 한다. 그러나, 베이스 기판이 커지면 안테나의 사이즈 또한 커지는 단점이 있기에 폴디드 다이폴 안테나는 안테나의 베이스 기판을 확장하여 뒷 부분을 "ㄱ" 자 형태로 동판을 접어서 상기 안테나 베이스 기판(10)에 연결하여 베이스 기판과 같은 역할을 한다.
상기 안테나 베이스 기판(10)을 뒷 방향으로 접었을 경우의 인식률 차이는 아래의 도 12와 같이 안테나의 전파를 발산하는 빔 패턴을 보면 분명한 차이가 있음을 알수 있다. a로 표시되어 있는 부분은 빔 조절판(GND의 확장 부분)이 없을 때의 상태이고, b로 표시되어 있는 부분은 빔 조절판을 장착 하였을 때의 상태이며 뒤쪽의 원치 않는 전파를 줄여 전방향의 성능을 개선하는 역할을 한다.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이 며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
도 1 내지 도 11은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴(Folded Dipole) 안테나를 나타낸 것으로,
도 1은 RFID 핸드헬드형 리더기에 장착되는 안테나 베이스 기판의 전방위면 및 후방위면을 나타낸 평면도이고,
도 2 및 도 3은 폴디드 형태를 적용한 다이폴 안테나 기판의 전면과 후면을 각각 나타낸 평면도이고,
도 4 내지 도 6은 안테나 베이스 기판의 가장자리에 접지되는 빔 조절판을 나타낸 도면이고,
도 7은 안테나 베이스 기판에 다이폴 안테나 기판과 빔 조절판을 장착한 모습을 다른 각도에서 시뮬레이션한 도면이고,
도 8 내지 도 11은 폴디드 다이폴 안테나의 실물 예를 나타낸 사진이다.
도 12는 빔 조절판을 장착하지 않았을 때(a)와 장착했을 때(b) 안테나에서 전파를 발산하는 빔 패턴을 비교하여 나타낸 도면
[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]
10 : 안테나 베이스기판
11 : 안테나 베이스기판의 후방위면
12, 13 : 다이폴 안테나기판의 장착부
14 : 빔 조절판 장착부
16 : 인쇄회로패턴 17 : 비아홀(Via hole)
18 : 안테나의 베이스기판의 전방위면
20 : 폴디드 형태의 다이폴 안테나 기판
21 : 다이폴 안테나 기판의 전면
22 : 폴디드 다이폴 안테나 23 : 안테나 장착부
24 : 다이폴 안테나 기판의 전면 25 : 끼움홈
30 : 폴디드 형태의 다이폴 안테나 기판
31 : 다이폴 안테나 기판의 전면
32 : 폴디드 다이폴 안테나 33 : 안테나 장착부
34 : 다이폴 안테나 기판의 전면 35 : 끼움홈
40 : 빔 조절판 41 : 장착부
42 : 받침부 43 : 절곡부
44 : 절곡부의 양단 모서리부 50 : 빔 조절판
51 : 장착부 52 : 받침부
53 : 절곡부
54 : 절곡부의 양단 모서리 부분 60 : 빔 조절판
61 : 장착부 62 : 받침부
63 : 절곡부 64 : 절곡부의 양단 모서리부

Claims (8)

  1. RFID 핸드헬드(Hendheld) 리더용 폴디드 다이폴 안테나에 있어서,
    안테나의 전방위면과 후방위면으로 구성되며, 중앙 부분에 폴디드 형태의 다이폴 안테나 기판이 장착되는 안테나 기판 장착부와, 4방향의 가장자리 부분에 빔 조절판이 장착되는 빔 조절판 장착부를 구비한 안테나 베이스기판과;
    상기 안테나 베이스기판의 전방위면에 형성된 상기 안테나 기판 장착부에 X자 형태의 크로스 폴디드 다이폴(Cross Folded Dipole) 형식으로 서로 엇갈리게 장착되며, X축과 Y축 두방향으로 전파를 회전하며 발산하여 서귤러(Circular) 파형을 유도하는 2개의 다이폴 안테나기판; 및
    상기 안테나 베이스기판의 후방위면 가장자리에 형성된 상기 빔 조절판 장착부에 각각 장착되며, RF 전파의 송신 각도 조절과 거리를 향상시키는 "ㄱ"자형의 빔 조절판;
    을 포함하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 2개의 다이폴 안테나기판은:
    일면의 양쪽에 90도 각도로 2회 이상 절곡된 다이폴 안테나가 각각 형성되어 있으며, 상기 안테나 기판 장착부를 통해 상기 빔 조절판과 서로 접지되도록 형성된 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 2개의 다이폴 안테나기판은:
    X자 형태로 서로 엇갈리게 장착할 수 있도록 중앙에 끼움홈이 대칭되게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 빔 조절판은:
    상기 빔 조절판 장착부에 끼워 장착하는 장착부가 일측에 돌출 형성된 받침부와, 상기 받침부의 타측에 길이 방향으로 수직 절곡된 절곡부를 일체로 형성한 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 빔 조절판은:
    상기 절곡부의 양단 모서리 부분이 2°내지 45°범위로 절개된 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  6. 제 1 항에 있어서, 상기 빔 조절판은:
    동판으로 구성된 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  7. 제 1 항에 있어서, 상기 안테나 베이스기판은:
    60㎜×60㎜ 정도의 크기를 갖는 것을 특징으로 하는 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 기재된 RFID 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나의 제조 방법.
KR1020090077221A 2009-08-20 2009-08-20 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나 KR101021934B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090077221A KR101021934B1 (ko) 2009-08-20 2009-08-20 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090077221A KR101021934B1 (ko) 2009-08-20 2009-08-20 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20110019609A true KR20110019609A (ko) 2011-02-28
KR101021934B1 KR101021934B1 (ko) 2011-03-16

Family

ID=43776881

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090077221A KR101021934B1 (ko) 2009-08-20 2009-08-20 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101021934B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220056736A (ko) * 2020-10-28 2022-05-06 주식회사 에이펄스테크롤리지 크로스 야기 안테나를 포함하는 휴대형 rfid 리더기

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
MY154191A (en) 2010-12-30 2015-05-15 Telekom Malaysia Berhad 450 mhz folded dipole antenna
KR101863495B1 (ko) 2017-03-21 2018-06-29 김도현 주파수변조 및 지상파 디지털멀티미디어방송 일체형 폴디드 다이폴 안테나
KR101976384B1 (ko) 2017-12-12 2019-05-08 김도현 Fm방송 및 지상파 디지털멀티미디어방송 일체형 폴디드 다이폴 안테나
JP7015057B2 (ja) * 2018-08-27 2022-02-02 学校法人金沢工業大学 電力変換装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5966102A (en) 1995-12-14 1999-10-12 Ems Technologies, Inc. Dual polarized array antenna with central polarization control
JP3085524B2 (ja) 1996-11-18 2000-09-11 日本電業工作株式会社 反射板付ダイポ−ルアンテナ
US6924776B2 (en) 2003-07-03 2005-08-02 Andrew Corporation Wideband dual polarized base station antenna offering optimized horizontal beam radiation patterns and variable vertical beam tilt
JP2006352293A (ja) 2005-06-14 2006-12-28 Denki Kogyo Co Ltd 偏波ダイバーシチアンテナ

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220056736A (ko) * 2020-10-28 2022-05-06 주식회사 에이펄스테크롤리지 크로스 야기 안테나를 포함하는 휴대형 rfid 리더기

Also Published As

Publication number Publication date
KR101021934B1 (ko) 2011-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1656714B1 (en) Security tag with three dimensional antenna array made from flat stock and fabrication method thereof
JP4498364B2 (ja) アンテナ及び非接触型タグ
JP4735368B2 (ja) 平面アンテナ
EP2281326B1 (en) Polarization insensitive antenna for handheld radio frequency identification readers
JP4806373B2 (ja) タグ装置及びそれを用いたrfidシステム
CN102130373B (zh) 小型化射频识别标签及其中的微带贴片天线
JP4794974B2 (ja) タグアンテナ,これを用いるタグ及びrfidシステム。
TWI525899B (zh) 無線射頻識別標籤天線
JP4863804B2 (ja) 平面アンテナ
KR20110019609A (ko) 알에프아이디 핸드헬드 리더용 폴디드 다이폴 안테나
JP2009060217A (ja) タグアンテナ、およびタグ
JP2006324766A (ja) 無線タグおよび無線タグのアンテナ特性の調整方法
JP5140166B2 (ja) Rfidタグ
KR101470914B1 (ko) 기생소자 간접 급전 rfid원형 편파 안테나
TWI775440B (zh) 被動式定向彎曲天線
CN111600116A (zh) 基站天线振子及天线
JP2002246834A (ja) 偏波共用アンテナ装置
EP2713441A1 (en) Transmission line antenna for radio frequency identification
CN108510040B (zh) 无线射频识别标签及使用其的标签纸产品
JP2006345038A (ja) プリントアンテナ
CN209088065U (zh) 一种rfid水洗唛标签天线以及rfid水洗唛标签
KR20110042902A (ko) 평면형 안테나
CN216310818U (zh) 一种柔性非折叠微带式抗金属rfid标签
KR20070009892A (ko) 등방성 복사패턴을 갖는 광대역 안테나
JP4688726B2 (ja) 無接触形icタグのリーダライタ用アンテナ

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140806

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150701

Year of fee payment: 5

LAPS Lapse due to unpaid annual fee