KR20140094309A

KR20140094309A - Hf/uhf rfid 다중 대역 태그 안테나

Info

Publication number: KR20140094309A
Application number: KR1020130006990A
Authority: KR
Inventors: 정승환; 최원규; 박찬원; 채종석; 표철식
Original assignee: 한국전자통신연구원
Priority date: 2013-01-22
Filing date: 2013-01-22
Publication date: 2014-07-30
Also published as: US20140203989A1

Abstract

본 발명의 일실시예들은 실시간으로 중계되는 카메라의 영상으로부터 특정 객체를 선택하고, 선택한 객체를 포함하여 촬영되는 영상을 시청자가 능동적으로 선택하여 시청할 수 있게 하는 사용자 선택 영상을 표시하는 방법 및 시스템에 관한 것이다.

Description

HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나{HF/UHF RFID DUAL-BAND TAG ANTENNA}

본 발명의 일실시예들은 단일 PCB의 한쪽 면에 원형의 HF 태그 패턴을 형성하고, 다른 한쪽 면에 HF 태그 패턴의 직경보다 큰 UHF 태그 패턴을 형성하는 HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나에 관한 것이다. 이러한 HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나에 의해서는, 태그의 크기를 소형화하고, HF 태그 패턴에 의한 UHF 태그의 인식 거리 감소를 보완 함으로써 하나의 태그로 HF 및 UHF RFID 서비스를 모두 제공할 수 있게 한다.

RFID 태그(Tag)는 RFID 리더(Reader)와 함께, 자재 관리, 보안 등의 다양한 분야에 사용되고 있다. 일반적으로, RFID 태그를 부착한 물체가 RFID 리더의 인식 영역(read zone)에 놓이게 되면, RFID 리더는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF 신호를 변조하여 RFID 태그에게 질문(interrogation) 신호를 보낼 수 있다. 상기 RFID 신호의 수신에 따라, RFID 태그는 RFID 리더의 질문에 응답할 수 있다.

즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(continuous electromagnetic wave)를 변조하여 RFID 태그에게 질문 신호(interrogating signal)를 송출하고, RFID 태그는 내부 메모리에 저장된 자신의 정보를 RFID 리더에게 전달하기 위하여, RFID 리더로부터 송출된 전자파를 후방산란 변조(back-scattering modulation)시켜 RFID 리더에게 되돌려 보낸다.

상기 후방산란 변조는 RFID 리더로부터 송출된 전자파를 RFID 태그가 산란시켜 RFID 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변조하여, RFID 태그의 정보를 보내는 방법을 지칭할 수 있다.

수동형 RFID 태그는 RFID 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 동작 전원으로 이용할 수 있다. 따라서 수동형 RFID 태그가 정상적으로 동작하기 위해서는 RFID 태그에 수신되는 신호의 세기가 특정 문턱값(threshold) 이상이 되어야 한다.

수동형 RFID 시스템의 인식 거리(read range)를 향상시키기 위해서는, RFID 리더의 송출 전력을 크게 하면 된다. 그러나 RFID 리더의 송출 전력은 미국의 FCC(Federal Communication Commission)를 비롯한 각 국의 지역 규정(local regulation)에 따른 규제를 받으므로 무조건 크게 할 수는 없다.

따라서, 주어진 RFID 리더의 송출 전력에 대하여 인식 거리를 최대화하기 위해서는, RFID 태그가 효율적으로 RFID 리더로부터 송출된 전자파를 수신하여야 한다.

RFID 태그의 효율을 높이는 한 방법으로, 별도의 정합회로(matching circuit)를 사용하는 방법이 있다. 일반적으로 RFID 태그는 안테나, RF 전단부(front-end)와, 신호 처리부를 포함하며, RF 전단부와 신호 처리부는 1개의 칩(chip)으로 제작된다.

상기 정합회로를 사용하는 방법은 별도의 정합회로를 통해 안테나와 RF 전단부를 공액 정합시켜 안테나에서 RF 전단부로 전달되는 신호의 세기를 극대화하는 방법일 수 있다.

그러나 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성되는 정합 회로는 칩에서 많은 면적을 요구하게 되므로 소형화 및 비용 측면에서 이를 칩 내부에 포함하기 곤란한 문제점이 있다.

13.56MHz 대역의 HF RFID 태그는 인식거리가 짧으며 높은 보안성을 제공하고, 900MHz 대역의 UHF RFID 태그는 보안성은 미비하지만 1m 이상의 장거리에서 인식할 수 있다는 장점을 가지고 있다.

보안 구역 출입 통제 및 차량 관제를 위하여 2가지 타입의 RFID 태그를 하나의 태그로 제작하고자 한 시도가 있었다. 예컨대, 출원번호 10-2009-0024588와 10-2009-0009524는 HF 태그 패턴과 UHF 태그 패턴을 하나의 카드형 태그에 삽입하여 사용할 수 있도록 한 특허이다.

다만, 이들 특허는 HF 태그 패턴과 UHF 태그 패턴의 2개 패턴을 물리적으로 결합하는 수준의 것으로, 태그의 크기가 증가될 수 밖에 없는 구조이다.

따라서, 이종의 태그 패턴을 유연하게 결합시키되, 전체적인 태그의 크기를 줄일 수 있는 기술의 등장이 절실히 요구되고 있다.

본 발명의 일실시예는 HF대역 RFID 태그와 UHF 대역 RFID 태그를 단일 PCB상에 구현한 다중 대역 지원의 태그 안테나에 관한 것으로서, 단일 PCB의 한쪽 면에 HF 태그 패턴을 형성하고, 다른 한쪽 면에 UHF 태그 패턴을 독립적으로 형성하는 RFID 다중 대역 태그 안테나를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명에 따른 HF대역 안테나는 단일 PCB의 한쪽 면에 응용에 적합한 소정의 직경과 턴 수를 갖는 원형 패턴을 형성하여 구현하고, UHF대역 안테나는 상기 단일 PCB의 다른 면에 방사를 위한 패턴과 정합을 위한 패턴을 형성하여 구현된다. 상기 HF대역 안테나에는 태그 칩과의 정합을 위해 별도의 RF 소자가 사용될 수 있고, 상기 UHF대역 안테나에는 공진 주파수와 임피던스 조정을 위한 별도의 튜닝 패턴이 형성될 수 있다.

또한, 본 발명은, UHF대역 안테나를 HF대역 안테나의 구조와 전자기적으로 결합하여, HF대역 안테나의 일부 구조를 UHF대역 안테나의 구조로 활용할 수 있게 하는 것을 목적으로 한다. 즉, 본 발명은, HF대역 안테나의 구조와 UHF대역 안테나의 구조의 전자기적 상호 결합을 안테나 구현에 활용할 수 있게 한다.

또한, 본 발명은 UHF대역 안테나의 패턴으로, 안테나의 공진 주파수와 안테나의 임피던스를 조정할 수 있는 별도의 패턴을 형성하는 것을 목적하고 있다.

본 발명에서 제공하는 안테나 및 이를 이용한 RFID 태그는, 예컨대 회사에서의 출입증, 카페테리아 관리, 의약품 관리, 카지노 게임장과 같은 HF/UHF RFID 응용 서비스의 통합 운용이 필요한 곳에서 사용될 수 있다.

특히, 카지노 게임장에서는 게임 칩의 배팅과 같이 제한된 구역 내에서의 인식을 위한 HF RFID 서비스와, 게임 칩의 불법 반출을 감지하기 위한 원거리 인식을 위한 UHF RFID 서비스를 동시에 필요로 하고, 본 발명은 이러한 요구의 RFID 태그를 유연하게 제공하는 것을 목적하고 있다.

상기의 목적을 이루기 위한, 태그 안테나는, 제1 면으로 HF(High Frequency) 태그 패턴을 형성하고, 상기 제1 면과 상이한 제2 면으로 UHF(Ultra High Frequency) 태그 패턴을 형성하는 기판, 및 상기 HF 태그 패턴과 상기 UHF 태그 패턴 각각으로, 전원을 공급하는 급전 터미널을 포함할 수 있다.

본 발명의 일실시예에 따르면, 단일 PCB의 한쪽 면에 원형의 HF 태그 패턴을 형성하고 다른 한쪽 면에 HF 태그 패턴의 직경보다 큰 UHF 태그 패턴을 형성하여 태그의 크기를 소형화하고 HF 태그 패턴에 의한 UHF 태그의 인식 거리 감소를 보완함으로써, 하나의 태그로 HF 및 UHF RFID 응용 서비스가 가능한 태그 안테나를 제공할 수 있다.

본 발명에서 제공하는 안테나 및 이를 이용한 RFID 태그는, 회사에서의 출입증, 카페테리아 관리, 의약품 관리, 카지노 게임장과 같은 HF, UHF RFID 응용서비스의 통합 운용이 필요한 곳에서 사용될 수 있다. 예컨대, 카지노 게임장에 본 발명을 적용하면, 게임 칩의 배팅과 같이 제한된 구역 내에서의 인식을 위한 HF RFID 서비스와, 게임 칩의 불법 반출을 감지하기 위한 원거리 인식을 위한 UHF RFID 서비스를 동시에 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템의 블록도를 나타낸다.
도 2는 태그 안테나와 RF 전단부를 모델링한 등가 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나를 도시한 블록도이다.
도 4는 본 발명의 원리를 따르는 태그 안테나를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 태그 안테나의 바람직한 일실시예를 보여주기 위한 도면이다.
도 6은 반사 손실을 모의 실험한 결과에 관한 일례를 도시한 도면이다.

이하, 첨부 도면들 및 첨부 도면들에 기재된 내용들을 참조하여 본 발명의 다양한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템(100)의 블록도를 나타낸다.

RFID 시스템(100)은 고유정보를 저장하는 RFID 태그(120)와, 판독 및 해독 기능을 갖는 RFID 리더(110)를 포함할 수 있다. 또한, RFID 시스템(100)은 RFID 리더(110)를 통해 RFID 태그(120)로부터 읽어 들인 데이터를 처리하는 호스트 컴퓨터(미도시)를 더 포함하여 구성할 수 있다.

RFID 리더(110)는 RF 송신부(111), RF 수신부(112) 및 리더 안테나(113)를 포함한다. 리더 안테나(113)는 RF 송신부(111)와 RF 수신부(112)에 전기적으로 연결되어 있다. RFID 리더(110)는 RF 송신부(111) 및 리더 안테나(113)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)로 전송한다. 또한, RFID 리더(110)는 리더 안테나(113) 및 RF 수신부(112)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)로부터 수신한다. RFID 리더(110)의 구성은 당 업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다(미국특허 4,656,463호 참고).

RFID 태그(120)는 RF 전단부(front-end, 121), 신호 처리부(122) 및 본 발명에서 제공하는 태그 안테나(123)를 포함할 수 있다. RFID 태그(120)가 수동형일 경우, RF 전단부(121)는 수신된 RF 신호를 직류 전압으로 변환하여 신호 처리부(122)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급한다. 또한, RF 전단부(121)는 수신된 RF 신호로부터 기저대역 신호를 추출한다. RF 전단부(121)의 구성은 당 업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다(미국특허 6,028,564호 참고). 아울러, 신호 처리부(122) 역시 당 업계에 알려진 임의의 형태일 수 있다(미국특허 594,2987호 참고).

RFID 시스템(100)의 동작을 살펴보면, RFID 리더(110)는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF 신호를 변조하여 RFID 태그(120)로 질문(interrogation)을 보낸다. RFID 리더(110)의 RF 송신부(111)에서 발생한 RF 신호는, 리더 안테나(113)를 통하여 전자파(130)의 형태로 외부로 송출된다.

외부로 송출된 전자파(130)는 태그 안테나(123)에 전달되며, 태그 안테나(123)는 수신된 전자파(130)를 RF 전단부(121)에 전달한다. RF 전단부(121)에 전달된 RF 신호의 크기가 RFID 태그(120)가 동작하기 위한 최소 요구 전력 이상이면, RFID 태그(120)는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)를 후방 산란 변조하여 RFID 리더(110)의 질문에 응답한다.

여기서, RFID 시스템(100)의 인식 거리(read range)를 향상시키기 위해서는 태그 안테나(123)가 상기 전자파(130)를 RF 전단부(121)에 손실이 거의 없이 효율적으로 전달할 수 있어야 한다. 이를 위해서는 태그 안테나(123)의 임피던스와 RF 전단부(121)의 임피던스는 공액 정합(conjugate matching)이 되어야 한다.

도 2는 태그 안테나(123)와 RF 전단부(121)를 모델링한 등가 회로도이다.

도 2에서 상기 등가 회로는, 전압원(Voc), 안테나 임피던스(Za), RF 전단부 임피던스(Zc)로 구성될 수 있다. 이중에서, 전압원(Voc)과 안테나 임피던스(Za)는 태그 안테나(123)의 등가 회로(210)이며, RF 전단부 임피던스(Zc)는 RF 전단부(121)의 등가 회로(220)이다.

안테나 임피던스(Za)는 저항(resistance) 성분(Ra)과, 리액턴스(reactance) 성분(Xa)을 가진다. RF 전단부 임피던스(Zc)는 저항 성분(Rc)과 리액턴스 성분(Xc)을 가진다.

일반적으로, 안테나 임피던스(Za)와 RF 전단부 임피던스(Zc)를 공액 정합시키면, 태그 안테나(123)로부터 RF 전단부(121)에 최대 전력이 전달된다. 여기서, 공액 정합이란 두 복소(complex) 임피던스에 대해, 임피던스의 절대값의 크기가 같고, 위상이 서로 반대 부호를 가지도록 하는 것이다. 즉, 'Ra=Rc'이고, 'Xa=-Xc'가 되도록 태그 안테나(123)의 임피던스 또는 RF 전단부(121)의 임피던스가 조정되는 경우에는, 태그 안테나(123)로부터 RF 전단부(121)에 최대 전력이 전달된다.

일반적으로, 수동형 및 반수동형 RFID 태그칩의 RF 전단부(121)는 다이오드를 이용한 정류 및 검파 회로로 구성되며, 칩의 면적을 줄이기 위하여 별도의 정합 회로를 포함하지 않는다.

이에 따라, RF 전단부(121)의 임피던스는 통상의 50Ω과는 다른 복소 임피던스를 가지며, 정류 및 검파 회로의 특성상 UHF 대역에서 작은 저항 성분(Rc)과 큰 용량성(capacitive) 리액턴스 성분(Xc)를 가진다.

따라서 공액 정합을 위한 안테나 임피던스(Za)는 작은 저항 성분(Ra)과 큰 유도성(inductive) 리액턴스 성분(Xa)를 가져야 한다.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나를 도시한 블록도이다.

도 3을 참조하면, HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나(300)(이하, '태그 안테나'로 약칭함)는 제1 면(310)과 제2 면(320)을 갖는 기판과, 급전 터미널(330)을 포함하여 구성할 수 있다. 또한, 태그 안테나(300)는 실시예에 따라 제1 정합부(312)와, 제2 정합부(322)를 더 포함하여 구성할 수도 있다.

우선, 기판은 제1 면(310)으로 HF 태그 패턴(311)을 형성하고, 제1 면(310)과 상이한 제2 면(320)으로 UHF 태그 패턴(321)을 형성한다. 기판은 인쇄 회로 기판(PCB, Printed Circuit Board)일 수 있고, 구리 회로, 또는 초박막형의 광회로를 통해 전기 신호를 전달하는 수단일 수 있다.

제1 면(310)은 기판의 임의 한 면(예컨대, top 면, 또는 bottom 면)일 수 있고, 적어도 일부를 방사 구조로 갖는 HF 태그 패턴(311)을 형성할 수 있다. 즉, 제1 면(310)은 HF대역 안테나 기능을 갖게 하는 HF 태그 패턴(311)을, 일정한 곡률을 유지하는 환상 모양으로 구성할 수 있다.

제2 면(320)은 기판의 다른 한 면(예컨대, 제1 면(310)이 top 면일 경우, bottom 면)일 수 있고, UHF 태그 패턴(321)를 형성할 수 있다. 제2 면(320)에 형성되는 UHF 태그 패턴(321)은 제1 면(310)의 HF 태그 패턴(311) 보다 직경을 보다 크게 하여 태그의 크기의 소형화를 도모할 수 있다. 또한, UHF 태그 패턴(321)은 HF 태그 패턴(311)과 전자기 결합을 통해 연결될 수 있다. 이를 위해, UHF 태그 패턴(321)은 HF 태그 패턴(311)과 유사한 방사 구조 또는 원형 구조를 형성할 수 있다.

또한, UHF 태그 패턴(321)은 RF 신호를 직류전압으로 변환하는 RF 전단부의 임피던스에 대해 공액 정합할 수 있다. 공액 정합을 통해, UHF 태그 패턴(321)은 인식 거리가 늘어나더라도 상기 RF 신호를 RF 전단부(121)에 손실을 최소화하여 전달 할 수 있게 한다.

급전 터미널(330)은 HF 태그 패턴(311)과 UHF 태그 패턴(321) 각각으로, 전원을 공급한다. 즉, 급전 터미널(330)은 제1 면(310) 및 제2 면(320) 상에 독립적으로 형성되어, 각 패턴으로 전원을 넣어 패턴에 의한 안테나 기능이 발휘되게 하는 역할을 한다.

이에 따라, 본 발명에 의해서는, 기판의 한쪽 면에 원형의 HF 태그 패턴을 형성하고 다른 한쪽 면에 HF 태그 패턴의 직경보다 큰 UHF 태그 패턴을 형성하여 태그의 크기를 소형화하고 HF 태그 패턴에 의한 UHF 태그의 인식 거리 감소를 보완함으로써, 하나의 태그로 HF 및 UHF RFID 응용 서비스가 가능한 태그 안테나를 제공할 수 있다.

다른 실시예에서, 태그 안테나(300)는, HF 태그 패턴(311)에 대한 턴 수 및 커패시터에 의해 LC 공진값 중 적어도 하나를 조정하여, HF 태그 패턴(311)에서의 임피던스를 결정하는 제1 정합부를 더 포함하여 구성할 수 있다.

또 다른 실시예에서, 태그 안테나(300)는, UHF 태그 패턴(321)과 급전 터미널(330)을 연결하는 급전 루프에 대한 길이 및 폭 중 적어도 하나를 조정하여, UHF 태그 패턴(321)에서의 임피던스를 결정하는 제2 정합부를 더 포함하여 구성할 수 있다.

제2 정합부(322)는 상기 급전 루프의 길이를 조정하는 제1 슬롯과, 상기 급전 루프의 폭을 조정하는 제2 슬롯을 포함할 수 있다. 여기서, 제1 슬롯 및 제2 슬롯 중 적어도 하나는, 급전 루프에 장탈착 될 수 있다.

또한, 제2 정합부(322)는 UHF 태그 패턴(321)의 길이를 조정하는 제3 슬롯을 더 포함할 수 있다. 이에 따라, UHF 태그 패턴(321)에서의 임피던스와 HF 태그 패턴(311)에서의 임피던스가 설정된 조건을 만족하는 경우, 상기 제3 슬롯은, 동작 주파수에 대응하는 길이가 되도록, UHF 태그 패턴(321)에 장탈착될 수 있다.

제2 정합부(322)는, 상기 급전 루프의 길이를 고려하여, 상기 UHF 태그 패턴에서의 임피던스 중 리액턴스 성분을 결정할 수 있다. 실시예에 따라, 제2 정합부(322)는 상기 급전 루프의 길이와 상기 급전 루프의 폭을 고려하여, UHF 태그 패턴(321)에서의 임피던스 중 저항 성분을 결정할 수 있다.

이를 통해, 본 발명의 태그 안테나는, 활용하는 주파수에 맞게 패턴의 길이, 폭 등을 조정 함으로써 최적한 안테나 특성이 유연하게 결정되게 할 수 있다.

도 4는 본 발명의 원리를 따르는 태그 안테나를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명에 따른 태그 안테나(400)는 윗면과 아랫면에 각각 UHF 태그 패턴(410)과 HF 태그 패턴(420)으로 구성 되어 있으며 아랫면에 태그 칩 급전을 위한 UHF 태그용의 급전 터미널(411)과 HF 태그용의 급전 터미널(421)이 각각 형성 되어 있다.

HF 태그 패턴(420)의 안테나 임피던스 정합은, 태그의 턴(422)의 수와 커패시터 장착부(423)에 커패시터를 장착하여 LC를 조정하는 일반적인 방법을 따른다. UHF 태그 패턴(410)의 임피던스(Za)는 급전 루프의 길이(413)와 폭(414)에 의하여 결정된다.

도 4에 도시한 바와 같이, UHF 태그 패턴(410)에는 급전 루프의 길이(413)을 조정하기 위한 슬롯1(s1)과 급전 루프의 폭을 조정하기 위한 슬롯2(s2), 그리고 방사체의 길이(412)를 조정하기 위한 슬롯3(s3)을 두어 슬롯을 제거하거나 추가함으로써 길이나 폭을 조정할 수 있다.

UHF 태그 패턴(410)의 임피던스(Za)의 리액턴스 성분(Xa)은 급전 루프의 길이(413)에 의하여 주로 결정된다. 상기 급전 루프의 길이(413)가 증가할수록, 안테나 임피던스(Za)의 리액턴스 성분(Xa)은 증가한다.

UHF 태그 패턴(410)의 임피던스(Za)의 저항 성분(Ra)은 급전 루프의 길이(413) 및 폭(414)에 의하여 주로 결정된다. 급전 루프의 길이(413) 및 폭(414)가 증가할수록 UHF 태그 패턴(410)의 임피던스(Za)의 저항 성분(Ra)은 증가한다.

본 발명에 따르는 태그 안테나(400)를 RF 전단부(121)의 임피던스(Zc)에 공액 정합시키기 위해서는 다음과 같은 단계를 따른다.

1 단계 : 제작하고자 하는 태그의 크기를 최대한 활용하여 UHF 태그 패턴(410)의 방사체와 HF 태그 패턴(420)을 이격시킨다.

2 단계 : 임의의 주파수에서 'Ra = Rc', 'Xa = -Xc'를 만족하도록 급전 루프의 길이(413)를 조정한다.

3 단계 : 필요한 경우 급전 루프의 폭(414)을 조정하여 임피던스를 조정한다.

4 단계 : 앞서의 2 단계와, 3 단계를 반복하여 안테나 임피던스를 조정하고 임의의 주파수에서 'Ra = Rc', 'Xa = -Xc'를 만족한 경우, 동작 주파수에서 Zz

되도록 방사체의 길이(412)을 조정한다.

도 5는 본 발명에 따른 태그 안테나의 바람직한 일실시예를 보여주기 위한 도면이다.

도 5에서는 태그 안테나를 0.4 mm의 FR-4 PCB 기판에 설계하였다.

예컨대 UHF 태그 패턴(410)은 도 5에 도시한 바와 같이, 슬롯1(s1)에 의해 조정되는 급전 루프의 길이 9.5mm와, 슬롯2(s2)에 의해 조정되는 급전 루프의 폭 2mm을 갖게 된다. 또한, UHF 태그 패턴(410)의 방사체는, 슬롯3(s3)에 의해 조정되어, 그 길이를 35.5mm로 갖게 된다.

도 6은 반사 손실을 모의 실험한 결과에 관한 일례를 도시한 도면이다.

도 6에서는 최종 설계된 태그 안테나의 태그 칩의 RF 전단부 임피던스(

)에 대한 반사 손실(return loss)을 모의 실험한 결과를 보여주고 있다.

도 6을 살펴보면, 920MHz 부근에서 태그 칩의 RF 전단부와 임피던스 정합이 잘 되어 있음을 알 수 있다.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

300 : HF/UHF RFID 다중 대역 태그 안테나
310 : 제1 면
311 : HF 태그 패턴 312 : 제1 정합부
320 : 제2 면
321 : UHF 태그 패턴 322 : 제2 정합부
330 : 급전 터미널

Claims

제1 면으로 HF(High Frequency) 태그 패턴을 형성하고, 상기 제1 면과 상이한 제2 면으로 UHF(Ultra High Frequency) 태그 패턴을 형성하는 기판; 및
상기 HF 태그 패턴과 상기 UHF 태그 패턴 각각으로, 전원을 공급하는 급전 터미널
을 포함하는 태그 안테나.
제1항에 있어서,
상기 HF 태그 패턴에 대한 턴 수 및 커패시터에 의해 LC 공진값 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 HF 태그 패턴에서의 임피던스를 결정하는 제1 정합부
를 더 포함하는 태그 안테나.
제1항에 있어서,
상기 UHF 태그 패턴과 상기 급전 터미널을 연결하는 급전 루프에 대한 길이 및 폭 중 적어도 하나를 조정하여, 상기 UHF 태그 패턴에서의 임피던스를 결정하는 제2 정합부
를 더 포함하는 태그 안테나.
제3항에 있어서,
상기 제2 정합부는,
상기 급전 루프의 길이를 조정하는 제1 슬롯; 및
상기 급전 루프의 폭을 조정하는 제2 슬롯
을 포함하고,
상기 제1 슬롯 및 제2 슬롯 중 적어도 하나는,
상기 급전 루프에 장탈착되는
태그 안테나.
제4항에 있어서,
상기 제2 정합부는,
상기 UHF 태그 패턴의 길이를 조정하는 제3 슬롯
을 더 포함하고,
상기 UHF 태그 패턴에서의 임피던스와 상기 HF 태그 패턴에서의 임피던스가 설정된 조건을 만족하는 경우,
상기 제3 슬롯은,
동작 주파수에 대응하는 길이가 되도록, 상기 UHF 태그 패턴에 장탈착되는
태그 안테나.
제3항에 있어서,
상기 제2 정합부는,
상기 급전 루프의 길이를 고려하여, 상기 UHF 태그 패턴에서의 임피던스 중 리액턴스 성분을 결정하는
태그 안테나.
제3항에 있어서,
상기 제2 정합부는,
상기 급전 루프의 길이와 상기 급전 루프의 폭을 고려하여, 상기 UHF 태그 패턴에서의 임피던스 중 저항 성분을 결정하는
태그 안테나.
제1항에 있어서,
상기 UHF 태그 패턴은,
상기 HF 태그 패턴의 적어도 일부를, 방사 구조로서 형성하는
태그 안테나.
제1항에 있어서,
상기 UHF 태그 패턴과 상기 HF 태그 패턴은,
전자기 결합하는
태그 안테나.
제1항에 있어서,
상기 UHF 태그 패턴은,
RF 신호를 직류전압으로 변환하는 RF 전단부의 임피던스에 대해 공액 정합하는
태그 안테나.