KR100434824B1 - 이중대역 무선 인식장치 - Google Patents

이중대역 무선 인식장치 Download PDF

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KR100434824B1
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Abstract

자계결합 방식의 무선 인식장치와, 전자계결합 방식의 무선 인식장치의 장점을 조합한 것으로서, 구동전원은 자계결합 방식의 저주파 에너지로 태그에 공급하고, 태그와 리더의 데이터는 전자계결합 방식의 마이크로파로 전송하여, 감지거리를 개선하고, 데이터를 고속으로 전송하여 고속인식이 가능하다.
리더는, 태그로 자계 에너지를 송신하는 루프 안테나와, 태그로 소정의 데이터를 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 태그가 송신하는 응답 데이터를 수신하는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 상기 리더의 루프 안테나에 자계 에너지를 제공하고 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 소정의 데이터를 제공하여 전송하며 수신용 마이크로스트립 패치 안테나가 수신한 응답 데이터를 입력받는 단말기로 이루어지고, 상기 태그는, 상기 리더가 전송하는 자계 에너지를 수신하는 루프 안테나와, 상기 태그의 루프 안테나가 자계 에너지를 수신함에 따라 발생하는 전류를 동작전원으로 동작하고 수신되는 데이터에 따른 응답 데이터를 발생하는 제어회로부와, 상기 리더가 송신하는 소정의 데이터를 수신하여 제어회로부에 입력시키는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 제어회로부가 발생한 응답 데이터를 상기 리더로 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 이루어진다.

Description

이중대역 무선 인식장치{Apparatus for identification of dual-band radio frequency}
본 발명은 리더가 송신하는 자계 에너지를 태그(tag)가 수신하여 동작전원으로 사용하고, 리더와 태그가 상호간에 소정의 데이터를 전송하여 인식하는 무선 인식(Radio Frequency Identification)장치에 관한 것으로 특히 자계결합 방식의 무선 인식장치와 전자계결합 방식의 무선 인식장치를 조합하여 감지거리를 개선하고, 리더와 태그가 고속으로 데이터를 전송할 수 있도록 한 이중대역 무선 인식장치에 관한 것이다.
무선 인식장치는 무선 트랜시버로 질문기(interrogator) 본체인 리더와, 사용자가 휴대하거나 또는 사물 등에 부착되는 트랜스폰더(transponder)인 태그로 구성되는 것으로서 133㎑ 또는 13.56㎒ 주파수 대역의 저주파에서 동작하는 자계결합 방식의 무선 인식장치와, 수백 ㎒ 이상의 마이크로파 대역에서 동작하는 전자계결합 방식의 무선 인식장치가 알려져 있다.
상기 자계결합 방식의 무선 인식장치는 도 1에 도시된 바와 같이 리더(100)는, 루프 안테나(101)와, 정류회로, 변조기, 복조기, 전원회로 및 중앙처리장치 등으로 이루어진 단말기 본체(103)로 구성되고, 태그(150)는 루프안테나(151)와, ID(Identification) 저장회로, 다이오드 정류 및 검파회로, 다이오드 변조기 회로 등으로 이루어진 제어회로부(153)로 구성된다.
이러한 구성을 가지는 종래의 자계결합 방식의 무선 인식장치는 리더(100)의 단말기(103)가 자계 에너지와 소정의 데이터를 루프 안테나(101)를 통해 태그(150)로 송신하고, 태그(150)는, 상기 리더(100)의 루프 안테나(101)가 송신하는 자계 에너지를 루프 안테나(151)가 수신하여 구동전원을 생성하고, 그 생성한 구동전원으로 제어회로부(153)가 동작하면서 자체의 ID 데이터를 루프 안테나(151)를 통해 리더(100)로 송신한다.
이 때, 태그(150)의 루프 안테나(151)가 자계 에너지를 수신함에 따라 생성되는 루프 안테나(151)의 전류는 매우 미약하므로 제어회로부(153)에 공급되는 동작전원이 미약하고, 이로 인하여 리더(100)가 태그(150)를 인식할 수 있는 감지거리는 매우 짧고, 또한 동작주파수가 수 ㎑에서 수 ㎒로서 데이터의 전송속도는 저속이다.
즉, 저주파 대역을 사용하는 자계결합 방식의 무선 인식장치는 리더(100)와 태그(150)의 비접촉 교신이 각각의 루프 안테나(101)(151)로 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계의 변화에 의하여 이루어지는 것으로서 엄밀한 의미에서는 무선 전파방식에 의한 무선 인식장치에 해당되지 않는다. 그리고 이 저주파 대역을 사용하는 자계결합 방식의 무선 인식장치는 지금까지 주로 전지를 사용하지 않는 수동형(no battery) 태그(150)의 무선 인식장치로 사용되어 왔으며 감지거리는 거의 근접해야 된다.
한편, 상기 전자계결합 방식의 무선 인식장치는 전파통신이나, 레이더 등에서 사용되는 고주파의 전달 원리를 적용한 것으로서 도 2에 도시된 바와 같이 리더(200)는, 단말기(201)와, 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(203) 및 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(205)로 구성되고, 태그(250)는, 제어회로부(251)와, 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(253) 및 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(255)로 구성된다.
이러한 구성을 가지는 종래의 전자계결합 방식의 무선 인식장치는 리더(200)에서 송신되는 마이크로파 전자계 신호를 태그(250)가 반사하고, 그 반사한 신호를 리더(200)가 수신하는 레이더의 원리와 유사하게 동작한다.
이 때, 태그(250)는, 리더(200)의 반송파 주파수신호를 태그(250)의 ID 데이터정보에 따라 변조하여 역반사(back scatter)하게 되며 리더(200)는 상기 변조되어 역반사된 신호를 복조하여 태그의 ID 정보를 해독한다. 그리고 상기 리더(200)와 태그(250)가 송신하는 신호는 마이크로파대역의 신호로서 데이터의 전송속도가 빠르고, 전송 데이터의 크기가 커도 가능하며, 감지거리도 상기한 자계결합 방식의 무선 인식장치와는 달리 크게 증가한다.
그러나 태그(250)가 원거리에서 수신된 RF 전파를 정류하여 동작전원으로 사용하기 위해서는 리더(200)의 출력이 매우 커야 하므로 수동형(no battery)으로는 부적합하다.
또한 전자계결합 방식의 무선 인식장치의 동작주파수는 수백 ㎒이상으로서 주로 800∼900㎒ 대역의 UHF대역, 2.4㎓ 및 5.8㎓의 ISM(Industrial, Scientific, Medical) 대역을 사용하고, 감지거리가 긴 장점 때문에 주로 차량, 물체 등에 부착되어 물류 유통, 공장자동화, 차량 인식 및 고속도로 전자요금징수(ETC)용 등에서 널리 사용된다.
상기한 자계결합 방식의 무선 인식장치와 전자계결합 방식의 무선 인식장치들은 전송계(field)만 상이할 뿐이고, 동일한 원리로 동작한다. 즉, 리더(100, 200)는, CW 신호를 계속해서 송신하고, 태그(150, 250)는 리더(100, 200)와의 통신영역 구역 내에 도달할 경우에 RF 전력 검출회로에 의해 저전력 절전 모드(sleep mode)에서 정상동작 모드로 절환(wake-up)되어 자신의 존재를 알리는 데이터를 리더(100, 200)로 송신한다. 그리고 리더(100, 200)는 상기 태그(150, 250)가 송신한 태그(150, 250)의 존재 데이터가 수신되면, 인식발송을 명령하는 RF 신호를 태그(150, 250)로 송신하게 되고, 태그(150, 250)는 수신된 인식발송 명령의 RF 신호를 쇼트키 다이오드를 통하여 검파 및 복조한 후 내부의 디지털 회로부에 저장된 ID 데이터를 리더(100, 200)로 전송하게 된다.
이 때 리더(100, 200)는 태그(150, 250)에 CW파 또는 비변조파를 조사하여 태그(150, 250)로부터 역반사되는 정보를 수신하게 된다. 이 경우에 태그(150, 250)의 ID 데이터에 의해 인코더와 스위치 드라이버는 태그(150, 250)의 안테나 상태를 다른 상태로 부하 전환한다. 그 결과로 태그(150, 250)로부터 반사되는 약한 신호는 변조되며, 이 변조된 신호를 리더(100, 200)가 수신하여 단말기(101, 201)에서 감지된다.
이러한 방식으로 리더(100, 200)와 태그(150, 250)는, 태그(150, 250) 자체에 송신기가 구비됨이 없이 리더(100, 200)에서 발생되는 RF 신호만으로 상호 통신하게 된다.
즉, 인식데이터(ID)의 역반사 신호는 리더(100, 200)의 루프안테나(101) 또는 마이크로스트립 패치 안테나(205)에 의해 수신되고, ID 데이터에 의한 역반사 변조된 RF 신호는 리더(100, 200)의 무선신호 블록 검파회로에 의해 복조되어 디지털 회로부로 데이터를 전송한다. 디지털 회로부는 ID데이터를 디코딩하여 외부 연결장치를 통하여 디스플레이 된다.
이와 같이 간단한 구조의 태그(150, 250)에 의해 상호 RF 통신이 이루어지기 위해서는 통신회로 구조상 몇 가지 제약사항이 요구된다. 즉 태그(150, 250)의 수신회로를 간단하게 구성할 수 있도록 리더(100, 200)의 송신방식은 통상적으로 진폭 편이(Amplitude Shift Keying) 방식이 사용된다. 그리고 태그(150, 250)의 변조회로는 복잡성을 피하기 위하여 단순 스위칭회로가 사용된다.
그러므로 태그의 수신 검파회로는 쇼트키 다이오드 회로가 사용되고, 변조회로는 핀 다이오드 또는 트랜지스터 스위치 회로가 사용된다.
상기 리더(100, 200)는 보통 컴퓨터에 연결되어 운용되며, 응용목적에 따라 운용 소프트웨어에 의해 무선인식장치 리더 시스템을 제어한다.
이러한 무선 인식장치에 있어서, 상기한 종래의 자계결합 방식의 무선 인식장치는, 현재 대부분의 저주파 무선 인식장치에서 적용되는 원리로서 전원 에너지 및 데이터 전송이 루프안테나(101, 151)로 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계 에너지로 전송되므로 동작 원리가 인덕티브 트랜스포머와 동일하다. 다시 말해서, 구동전류에 의해 리더(100)의 루프 안테나(101)에서 발생한 전력 에너지는 자계장을 형성하며, 그 자계장의 영역 내에 위치한 태그(150)의 루프 안테나(151)에는 자계장의 변화에 의한 전류가 유기되며, 그 유기된 전류에 의한 전원을 동작전원으로 사용한다. 즉, 태그(150)는 동작에 요구되는 최소 전력을 리더(100)로부터 수신하게 된다. 그리고 리더(100)로부터 수신한 전력에 의해 동작하는 태그(150)는 자체 데이터의 송출을 동일한 원리에 의해 리더(100)로 전달하게 되는데 태그(150)의 루프안테나(151)로 흐르는 전류는 매우 미약한 전류이므로 태그(150)가 리더(100)에 데이터를 전송할 수 있는 거리는 매우 근거리이다.
참고적으로 저주파를 사용하는 무선 인식장치는 상기한 바와 같은 원리에 의해 동작하므로 감지거리 또는 데이터 전송거리가 수 ㎝ 이하로서 거의 접촉식에 가까워 활용성이 제한적이다.
여기서, 감지거리가 제한되는 이유를 설명하면, 인덕티브 방식은 리더(100)와 태그(150)의 자계결합에 의해 에너지가 전달되는데 송신되는 자계의 세기는 리더(100)의 루프안테나(101)와 태그(150)의 정렬 방향에 따라 1/d3(여기서, d는 리더(100)와 태그(150) 사이의 거리임)과 1/d4로 거리에 비례하여 자계의 세기가 감소한다. 이러한 자계신호의 감쇠 즉 자유공간에서의 손실은 전자파의 경우 1/d2로 거리에 따라 감쇄하는 경우와 비교하여 감쇠 정도가 매우 크므로 태그(150)의 미약한 전파로 구동된 자계신호가 리더(100)의 루프 안테나(101)에 전송되기에는 전송 자계 감쇠가 매우 커서 감지거리가 제한적이다. 리더(100)의 전송 전력(power)을 수신하여 구동에너지를 얻는 무전원 태그(150)의 전력밀도는 루프 안테나(151)의 크기, 권선수에 의해 결정되는데 이는 결과적으로 자계의 세기 및 자력선수(flux)와 상관관계를 갖는다. 이와 같은 저주파를 사용하는 자계결합 방식은 리더의 출력이 FCC(Federal Communications Commission)의 규정에서 주파수가 높은 마이크로파 대역 전파보다 높은 전력의 송신이 가능하기 때문에 무전원 수동 태그(150)에 널리 사용되고 있다.
또한 자계결합 방식의 무선 인식장치는 사용하는 주파수가 낮기 때문에 데이터 전송속도가 느리다. 그러므로 자계결합 태그(150)는 단순 메모리소자 인식카드로는 적절하나 향후 용량이 큰 비접촉 스마트카드에 활용하기에는 감지속도가 느려 실용성이 결여되고, 자계장은 인쇄회로기판(PCB) 등의 전도체에 의해 차폐되어 동작범위가 제한되고 비접촉 감지기능이 감지 방향에 따라 저하되는 문제점이 있다.
그리고 상기한 전자계결합 방식의 무선인식장치는 RF전파 방식으로서 전파통신 레이더 등에서 RF 전파전달 원리를 적용한 것이다. 즉, 리더(200)가 전송하는 마이크로파 전자계신호를 태그(250)가 반사하고, 반사한 신호를 리더(200)가 수신하는 레이더의 원리와 유사하다.
상기 리더(200)의 반송파 주파수신호를 태그(250)가 ID 데이터에 따라 변조하여 반사하면, 리더(200)는 그 변조되어 반사된 신호를 복조하여 태그(250)의 ID데이터를 해독한다. 이 경우에 RF 주파수는 마이크로파대역 신호로서 데이터 전송속도가 높고 태그(250)에서 반사되는 무선전파의 자유공간 손실도 상기 자계결합 방식의 무선 인식장치와는 달리 거리의 자승에 비례(1/d2)하여 감쇄하기 때문에 감지거리가 긴 장점을 갖는다.
그러나 이 전자계결합 방식의 무선 인식장치는 감지거리가 원거리일 경우에 태그(250)가 원거리에서 수신된 RF전파를 정류하여 동작전원으로 사용할 수 있도록 하기 위하여 리더(200)의 출력이 매우 커야 하므로 별도의 전원을 사용하지 않는 수동형 태그(250)를 사용하는 무선인식 장치에 사용하기에는 부적합하다.
즉, 마이크로파 주파수대역의 무선 인식장치는 데이터 전송이 고속이고 감지거리가 긴 장점은 있으나, 태그(250)에 배터리를 사용하지 않는 수동형 태그 무선인식장치로 운용하기에 어려운 단점을 갖는다.
이는 RF전파의 인체 안전 규정상 고출력을 사용함에 제한을 받고, 사람이 휴대하는 무선카드에 사용하기 위해서는 보통 미약 전파에 해당하는 10㎽이하의 리더(200)의 출력이 되어야 하는데 이러한 저출력의 전파로는 태그(250) 또는 카드의 자체 전자회로 구동에 요구되는 충분한 전원에너지 생성이 불가능한 문제점이 있었다.
따라서 본 발명의 목적은 자계결합 방식의 무선 인식장치와 전자계결합 방식의 무선인식장치의 장점을 조합하여 구동전원은 자계결합 방식의 저주파 에너지로 태그에 공급하고, 태그와 리더의 데이터는 전자계결합 방식의 마이크로파로 전송하는 이중대역 무선 인식장치를 제공하는데 있다.
일반적으로 전자계결합 무선 인식장치는 전파관리법의 규정상 출력의 세기에 대한 규제를 받고, 리더의 마이크로파를 수동형 태그의 구동전원으로 변환하여 사용하기에는 인체의 안전 규정상 적절하지 않음이 입증되고 있다. 실제로 마이크로파의 출력을 태그가 수신하고, 정류하여 동작전원으로 사용하기 위해서는 리더에서 수백 ㎽ 이상의 고출력이 요구되며, 이는 전파법규상 허가가 요구된다.
그러므로 본 발명의 이중대역 무선 인식장치는, 동작전원을 자계결합 방식의 무선 인식장치와 같이 루프 안테나를 이용한 자계결합으로 공급하고, 데이터는 리더와 태그의 데이터는 전자계결합 방식의 무선 인식장치와 같이 마이크로파로 마이크로스트립 패치 안테나를 통해 상호간에 전송하게 한다.
이를 위하여 본 발명의 이중대역 무선 인식장치는, 에너지를 전송하고 소정의 데이터를 전송하여 응답 데이터를 수신 받는 리더와, 상기 리더가 전송하는 에너지로 전원을 생성하여 동작하고 상기 리더가 전송하는 데이터에 따른 응답 데이터를 리더로 전송하는 태그로 이루어지는 무선 응답장치에 있어서, 상기 리더는, 상기 태그로 자계 에너지를 송신하는 루프 안테나와, 상기 태그로 소정의 데이터를 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 상기 태그가 전송하는 응답 데이터를 수신하는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 상기 루프 안테나가 송출하는 자계 에너지를 제공하고 상기 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 소정의 데이터를 제공하여 전송하게 하며 상기 수신용 마이크로스트립 패치 안테나가 수신한 응답 데이터를 입력받는 단말기로 이루어지고, 상기 태그는, 상기 리더가 전송하는 자계 에너지를 수신하는 루프 안테나와, 상기 루프 안테나가 자계 에너지를 수신함에 따라 발생하는 전류를 동작전원으로 동작하고 수신되는 데이터에 따른 응답 데이터를 발생하는 제어회로부와, 상기 리더가 송신하는 소정의 데이터를 수신하여 상기 제어회로부에 입력시키는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나와, 상기 제어회로부가 발생한 응답 데이터를 상기 리더로 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 리더 및 태그의 송신용 마이크로스트립 패치 안테나와 수신용 마이크로스트립 패치 안테나 각각은, 두 개 이상 복수개가 병렬로 구비되고, 리더 및 태그의 루프 안테나 각각은, 마이크로스트립 패치 안테나와 단말기 및 제어회로부를 모두 감싸게 설치되거나 또는 마이크로스트립 패치 안테나와 단말기 및 제어회로부와 분리되어 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 자계 에너지는, 125㎑ 또는 13.56㎒로 전송하고, 상기 마이크로스트립 패치 안테나들은, UHF대역, 2.4㎓, 5.8㎓ 또는 다른 주파수 대역의 마이크로파로 데이터를 송신 및 수신하며, 상기 단말기는, 발진신호를 상기 리더의 루프 안테나에 인가하여 자계 에너지를 송출하게 하는 발진기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
도 1은 종래의 자계결합 방식의 무선 인식장치를 보인 도면이고,
도 2는 종래의 전자계결합 방식의 무선 인식장치를 보인 도면이며,
도 3은 본 발명의 이중대역 무선 인식장치의 일 실시 예 구성을 보인 도면이며,
도 4는 본 발명의 이중대역 무선 인식장치의 다른 실시 예의 구성을 보인 도면이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
300 : 리더 301, 351 : 루프 안테나
303, 355 : 수신용 마이크로스트립 패치 안테나
305, 357 : 송신용 마이크로스트립 패치 안테나
350 : 태그 353 : 제어회로부
359 : 발진기
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 이중대역 무선 인식장치를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 이중대역 무선 인식장치의 일 실시 예 구성을 보인 도면이다. 여기서, 부호 300은 리더이고, 부호 350은 태그이다.
상기 리더(300)는, 상기 태그(350)로 자계 에너지를 송신하는 루프 안테나(301)와, 상기 태그(350)로 소정의 데이터를 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303)와, 상기 태그(350)가 송신하는 응답 데이터를 수신하는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305)와, 상기 루프 안테나(301)가 상기 태그(350)로 송신하는 자계 에너지를 제공하고 상기 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303)로 소정의 데이터를 제공하여 상기 태그(350)로 송신하게 하며 상기 태그(350)로부터 상기 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305)가 수신한 응답 데이터를 입력받는 단말기(307)로 이루어지고, 상기 단말기(307) 내에는 125㎑ 또는133㎑의 저주파 발진신호를 발생하고 발생한 발진신호를 상기 루프 안테나(301)에 인가하여 자계 에너지를 송신하게 하는 발진기(309)를 구비하고, 상기 루프 안테나(301)는 상기 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303) 및 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305)를 감싸게 설치한다.
상기 태그(350)는, 상기 리더(300)의 루프 안테나(301)가 송신하는 자계 에너지를 수신하여 동작전원을 공급하는 루프 안테나(351)와, 상기 루프 안테나(351)가 자계 에너지를 수신함에 따라 발생하는 전류를 동작전원으로 동작하고 수신된 데이터에 따른 응답 데이터를 발생하는 제어회로부(353)와, 상기 리더(300)가 송신하는 소정의 데이터를 수신하여 상기 제어회로부(353)에 입력시키는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(355)와, 상기 제어회로부(353)가 발생한 응답 데이터를 상기 리더(300)로 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(357)를 구비하고, 상기 루프 안테나(351)가 상기 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(355) 및 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(357)를 감싸게 형성한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 이중대역 무선 인식장치에서 리더(300)는, 저출력의 마이크로파를 출력하는 단말기(307), 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303) 및 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305)와, 태그(350)에 동작전원의 에너지를 공급하기 위하여 저주파 신호를 발생하는 발진기(309) 및 루프 안테나(301)가 결합된 것이다.
예를 들면, 13.56㎒ 신호는 저주파를 사용하는 자계결합 방식의 무선인식장치에서 사용하는 주파수로서 태그(350)에 전달되는 에너지는 RF 전파가 아니고 자계결합에 의한 자계 에너지로서 이는 트랜스포머에 의한 전압 또는 전력 트랜스포머 동작과 같은 원리이다. 즉 리더(300)의 루프 안테나(301)로 흐르는 전류에 의해 형성되는 자계장 영역에 있는 수동형 태그(350)는 루프 안테나(351)에 유기되는 자계에너지에 의한 전류를 제어회로부(353)가 정류하고, 요구되는 전압을 발생하여 동작전원으로 사용하게 된다.
그리고 상기한 바와 같이 태그(350)에 동작전원이 공급되는 상태에서는 단말기(307) 및 제어회로부(353)가 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303, 357)와 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305, 355)를 통해 상호간에 소정의 데이터를 전송하여 인식하게 된다.
이러한 본 발명의 이중대역 무선 인식장치는 리더(300)의 저주파 자계 에너지로 이중대역 태그(350)에 요구되는 동작전원을 공급하므로 동작전원의 공급에 대하여 리더(300)의 무선전파 출력규정에 제한을 받지 않고, 또한 실제적인 인식정보의 역반사 즉, 데이터의 전송은 단말기(307)와 제어회로부(353)가 마이크로파를 이용하므로 리더(300)의 출력이 저출력일 경우에도 긴 감지거리를 갖는다.
그리고 상기 리더(300)는 원거리의 태그(350)와 원활하게 데이터를 전송할 수 있도록 송신용 마이크로스트립 패치 안테나(303)와 수신용 마이크로스트립 패치 안테나(305)를 두 개 이상 복수 개가 병렬로 구비하는 것이 바람직하다.
도 4는 본 발명의 이중대역 무선 인식장치의 다른 실시 예의 구성을 보인 도면이다. 이에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시 예는 저주파의 루프안테나(301)(351)와 고주파의 마이크로스트립 패치 안테나(303, 305)(355,357)를 별도로 분리한 구조이다.
이러한 구조에서 태그(350)는 배치상으로는 단지 분리되어 있어 큰 차이가 없어 보이나 실제 운용상에서는 큰 차이를 갖는 것으로서 리더(300)의 저주파 코일루프 안테나(301)는 별도의 위치에서 전원에너지를 공급하고 이러한 전원 에너지를 전송받은 태그(350)는 구동전원을 생성하여 미약한 RF전파 출력의 리더(300)와 교신이 가능한 구조이다. 즉, 인덕티브 방식의 자계 에너지 발생장치는 도 4의 도면에서 리더(300)와 같은 안테나 보드에 동일하게 도시하였으나 실제로는 별도로 이격된 위치에 있어도 무방하다.
이러한 도 4의 실시 예는 종래의 고출력 마이크로파 인식장치와 동등한 감지거리 및 감지속도를 갖는 소형, 저출력 리더(300)의 무선인식장치 구현이 가능함을 제시한다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명은 루프 안테나를 이용하여 저주파로 리더가 태그에 동작전원을 공급하고, 마이크로스트립 패치 안테나를 이용하여 마이크로파로 리더와 태그가 상호간에 소정의 데이터를 전송하는 것으로서 감지거리가 개선되고 데이터 전송속도가 빨라 고속인식이 가능한 효과가 있다.

Claims (5)

  1. 에너지를 전송하고 소정의 데이터를 전송하여 응답 데이터를 수신 받는 리더와, 상기 리더가 전송하는 에너지로 전원을 생성하여 동작하고 상기 리더가 전송하는 데이터에 따른 응답 데이터를 리더로 전송하는 태그로 이루어지는 무선 응답장치에 있어서,
    상기 리더는;
    상기 태그로 자계 에너지를 송신하는 루프 안테나;
    상기 태그로 소정의 데이터를 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나;
    상기 태그가 전송하는 응답 데이터를 수신하는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나; 및
    상기 루프 안테나가 송출하는 자계 에너지를 제공하고 상기 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 소정의 데이터를 제공하여 전송하게 하며 상기 수신용 마이크로스트립 패치 안테나가 수신한 응답 데이터를 입력받는 단말기로 이루어지고,
    상기 태그는;
    상기 리더가 전송하는 자계 에너지를 수신하는 루프 안테나;
    상기 루프 안테나가 자계 에너지를 수신함에 따라 발생하는 전류를 동작전원으로 동작하고 수신되는 데이터에 따른 응답 데이터를 발생하는 제어회로부;
    상기 리더가 송신하는 소정의 데이터를 수신하여 상기 제어회로부에 입력시키는 수신용 마이크로스트립 패치 안테나; 및
    상기 제어회로부가 발생한 응답 데이터를 상기 리더로 송신하는 송신용 마이크로스트립 패치 안테나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 이중대역 무선 인식장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 리더 및 태그의 송신용 마이크로스트립 패치 안테나와 수신용 마이크로스트립 패치 안테나 각각은;
    두 개 이상 복수개가 병렬로 구비되는 것을 특징으로 하는 이중대역 무선 인식장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 리더 및 태그의 루프 안테나 각각은;
    마이크로스트립 패치 안테나를 감싸게 설치되는 것을 특징으로 하는 이중대역 무선 인식장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 리더 및 태그의 루프 안테나 각각은;
    마이크로스트립 패치 안테나와 분리되어 설치되는 것을 특징으로 하는 이중대역 무선 인식장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 단말기는;
    발진하고 발진신호를 상기 리더의 루프 안테나에 인가하여 자계 에너지를 송출하게 하는 발진기를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중대역 무선 인식장치.
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