KR101078859B1 - antenna for RFID system in UHF band - Google Patents

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Abstract

본 발명은 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 관한 것으로서, 유전체 소재로 된 기판과, 기판의 상면에 제1기준선을 따라 상호 대향되는 반대 방향으로 이격되게 배치되되 제1기준선을 기준으로 상호 거울 대칭되게 도전소재로 형성된 제1 및 제2 스트립 패턴부;를 구비하고, 제1스트립 패턴부는 제1기준선과 직교하는 제2기준선을 따라 연장되게 형성된 메인 스트립과, 제1기준선에 대해 멀어지는 방향에 있는 메인 스트립의 일단으로부터 제2기준선을 기준으로 상방 영역에서 시계 반대방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 제2기준선에 대해 이격되게 형성된 상부 스트립과, 메인 스트립의 일단으로부터 제2기준선을 기준으로 하방영역에서 시계 방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 제2기준선에 대해 이격되게 형성되며 상부 스트립과 제2기준선에 대해 거울 대칭되게 형성된 하부 스트립을 구비한다. 이러한 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 의하면, 크기를 소형화 할 수 있으면서도 넓은 대역폭과 높은 복사 효율 및 제작이 용이한 장점을 제공한다. The present invention relates to a small antenna for RF ID tags in the HH band, and is disposed on a substrate made of a dielectric material and spaced apart from each other in opposite opposite directions along a first reference line on an upper surface of the substrate. First and second strip pattern portions symmetrically formed of a conductive material, wherein the first strip pattern portions extend along a second reference line orthogonal to the first reference line and in a direction away from the first reference line; An upper strip bent in a multi-stage along the counterclockwise direction in an upper region from one end of the main strip, the ends being spaced apart from the second reference line, and downward from the one end of the main strip relative to the second reference line; Bent in multiple stages along the clockwise direction in the region, the ends being formed spaced apart from the second reference line and And a lower strip formed mirror symmetrically about the strip and the second reference line. The small antenna for RF ID tag of the HF band provides the advantages of being able to reduce the size while providing a wide bandwidth, high radiation efficiency and easy manufacturing.

UHF, RFID, 안테나 UHF, RFID, Antenna

Description

유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나{antenna for RFID system in UHF band}Antenna for RFID ID tag of UHF band {antenna for RFID system in UHF band}

본 발명은 유에이치에프(UHF) 대역의 알에프아이디(RFID) 태그용 소형 안테나에 관한 것으로서, 소형화가 가능하면서도 제작이 용이한 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a small antenna for RFID tags in the UHF band, and more particularly to a small antenna for RFID tags in the UHF band.

빠른 속도로 변화하는 정보화사회에서 무선 통신기술과 무선통신 사업이 나날이 발전하는 현실에서 통신 시스템의 효율적인 이동성의 확보를 위하여 통신기기가 소형화됨에 따라 안테나 역시 기존의 고 이득 특성을 만족하면서도 소형 경량화할 수 있는 구조가 요구되고 있다.In the rapidly evolving information society, wireless communication technology and wireless communication business are evolving day by day, and as antennas are miniaturized to secure efficient mobility of communication systems, antennas can satisfy the existing high gain characteristics while being compact and lightweight. A structure is required.

무선통신 기술 중 RFID(Radio Frequency Identification) 시스템은 무선 신호를 통해 비접촉식으로 사물에 부착된 태그를 식별하여 정보를 처리하는 시스템으로서 기존의 바코드 시스템을 대체할 수 있을 뿐만 아니라, 유비쿼터스 컴퓨팅과 같은 새로운 응용 분야에 적용할 수 있는 기술로 주목받고 있다.Among wireless communication technologies, RFID (Radio Frequency Identification) system is a system that processes information by identifying a tag attached to a thing by contactlessness through a wireless signal, and can replace the existing bar code system and also new applications such as ubiquitous computing. It is attracting attention as a technology applicable to the field.

이러한, RFID는 고주파(HF) 대역 즉, 13.56 MHz 에서 사용할 수 있는 많은 제품이 상용화되어 있다. 고주파(HF) 대역의 RFID가 근거리 자계 장(electromagnetic nearfield)의 결합을 이용하는데 비하여 최근 주목을 받고 있는 UHF 대역(860～960 MHz)의 RFID는 원거리(far filed)에서 전자기파(electromagnetic wave)를 이용하여 정보를 전달한다. RFID는 사물에 대한 정보를 담고 있는 태그와 그 정보를 판독하는 리더 시스템으로 구분되며, 태그는 안테나와 태그 칩 등으로 구성된다. 그런데, 원거리에서 전자기파를 이용하는 UHF 대역 RFID 태그 안테나는 공진 주파수 파장에 의해서 크기의 소형화가 제약되며, 그에 따라 기존 다이폴 형태의 상용 태그 안테나는 반파장(λ/2)에 해당하는 약 15cm의 크기를 가진다. 따라서 RFID가 다양한 분야에서 응용되기 위해서는 무엇보다 안테나의 소형화가 이루어져야 한다. RFID태그는 임의의 물체 위에 부착되어 사용되므로 주변 물체에 의한 안테나의 성능 변화가 최소화 되어야 하며, 어떤 방향에서도 인식할 수 있는 전방향의 지향특성을 갖으며 동시에 원거리 인식을 위해 안테나의 복사 효율이 높아야 한다.Such RFID is commercially available in many products that can be used in the high frequency (HF) band, that is, 13.56 MHz. While RFID in the high frequency (HF) band uses a combination of electromagnetic nearfields, RFID in the UHF band (860 to 960 MHz), which is recently attracting attention, uses electromagnetic waves at far filed. To communicate information. RFID is classified into a tag that contains information about an object and a reader system that reads the information, and the tag is composed of an antenna and a tag chip. However, the UHF band RFID tag antenna using electromagnetic waves at a long distance is limited in size due to the resonant frequency wavelength. Therefore, the conventional dipole type commercial tag antenna has a size of about 15 cm corresponding to half wavelength (λ / 2). Have Therefore, in order for RFID to be applied in various fields, miniaturization of antennas must be made above all. Since the RFID tag is attached to an arbitrary object and used, the performance change of the antenna due to surrounding objects should be minimized, and it should have omnidirectional characteristics that can be recognized in any direction, and at the same time, the radiation efficiency of the antenna must be high for remote recognition. do.

본 발명은 상기와 같은 요구사항을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 소형화가 가능하며 대역폭과 전방향 방사특성 및 복사 효율을 증대시키면서도 주변 환경에 의한 안테나 성능의 변화가 억제될 수 있는 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to solve the above requirements, and can be miniaturized, and the RFID of the HHF band can increase the bandwidth, omnidirectional radiation characteristics, and radiation efficiency while suppressing changes in antenna performance due to the surrounding environment. The object is to provide a small antenna for a tag.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나는 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 있어서, 유전체 소재로 된 기판과; 상기 기판의 상면에 제1기준선을 따라 상호 대향되는 반대 방향으로 이격되게 배치되되 상기 제1기준선을 기준으로 상호 거울 대칭되게 도전소재로 형성된 제1 및 제2 스트립 패턴부;를 구비하고, 상기 제1스트립 패턴부는 상기 제1기준선과 직교하는 제2기준선을 따라 연장되게 형성된 메인 스트립과; 상기 제1기준선에 대해 멀어지는 방향에 있는 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제2기준선을 기준으로 상방 영역에서 시계 반대방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 상기 제2기준선에 대해 이격되게 형성된 상부 스트립과; 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제2기준선을 기준으로 하방영역에서 시계 방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 상기 제2기준선에 대해 이격되게 형성되며 상기 상부 스트립과 상기 제2기준선에 대해 거울 대칭되게 형성된 하부 스트립;을 구비한다.In order to achieve the above object, a small antenna for RF ID tag of RF band according to the present invention is a small antenna for RF ID tag of HS band, comprising: a substrate made of a dielectric material; And first and second strip pattern parts disposed on the upper surface of the substrate to be spaced apart from each other in opposite directions along a first reference line, the first and second strip pattern parts being mirror-symmetrical with respect to the first reference line. The first strip pattern portion includes a main strip extending along a second reference line orthogonal to the first reference line; An upper strip bent in multiple stages in a counterclockwise direction in an upper region from the one end of the main strip in a direction away from the first reference line, the ends being spaced apart from the second reference line; It is bent in multiple stages in a clockwise direction from the one end of the main strip in the lower region with respect to the second reference line, the end is formed spaced apart from the second reference line and formed mirror symmetrically with respect to the upper strip and the second reference line. And a lower strip.

바람직하게는 상기 상부 스트립은 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 상방을 따라 연장된 제1아암스트립과; 상기 제1아암스트립의 상단으로부터 상기 메인스트립으로부터 멀어지게 상기 제2기준선과 나란한 수평방향을 따라 연장된 제2아암스트립과; 상기 제2아암스트립의 종단으로부터 상기 제1아암스트립과 나란하게 상방으로 연장된 제3아암스트립과; 상기 제3아압스트립의 상단으로부터 상기 메인스트립으로부터 멀어지게 상기 제2기준선과 나란한 수평방향을 따라 연장된 제4아암스트립과; 상기 제4아암스트립의 종단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 하방으로 연장된 제5아암스트립과; 상기 제5아암스트립의 하단으로부터 상기 메인스트립과 가까워지는 방향으로 상기 제2기준선과 나한한 수평방향을 따라 연장된 제6아암스트립; 및 상기 제6아암스트립의 종단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 하방으로 연장된 제7아암스트립;을 구비한다.Preferably, the upper strip includes: a first arm strip extending along an upper side parallel to the first reference line from one end of the main strip; A second arm strip extending along a horizontal direction parallel to the second reference line away from an upper end of the first arm strip; A third arm strip extending upwardly from the end of the second arm strip in parallel with the first arm strip; A fourth arm strip extending along a horizontal direction parallel to the second reference line away from an upper end of the third pressure strip; A fifth arm strip extending downward from the end of the fourth arm strip and parallel to the first reference line; A sixth arm strip extending from a lower end of the fifth arm strip in a direction parallel to the main strip in a horizontal direction inferior to the second reference line; And a seventh arm strip extending downward from the end of the sixth arm strip to be parallel to the first reference line.

더욱 바람직하게는 상기 제1 스트립 패턴부와 상기 제2스트립 패턴부의 상호 대향되는 상기 메인스트립 상호 간의 이격거리는 9.5mm이고, 상호 대향되는 상기 상부스트립의 종단과 상기 하부스트립의 종단의 이격거리는 6mm가 적용된다.More preferably, the separation distance between the main strips facing each other and the first strip pattern portion and the second strip pattern portion is 9.5 mm, and the separation distance between the ends of the upper strips and the ends of the lower strips facing each other is 6 mm. Apply.

또한, 상기 제1아암스트립은 36mm이고, 상기 제2아암스트립은 24mm이고, 상기 제3아암스트립은 10mm이고, 상기 제4아암스트립은 22mm이고, 상기 제5아암스트립은 1.5mm이고, 상기 제6아암스트립은 4.5mm이 적용된다.In addition, the first arm strip is 36mm, the second arm strip is 24mm, the third arm strip is 10mm, the fourth arm strip is 22mm, the fifth arm strip is 1.5mm, the first arm strip is The six arm strip is 4.5mm.

본 발명에 따른 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 의하면, 크기를 소형화 할 수 있으면서도 넓은 대역폭과 높은 복사 효율 및 제작이 용이한 장점을 제공한다.According to the small antenna for the RFID tag of the H. F band according to the present invention, while providing a size can be downsized, it provides a wide bandwidth, high radiation efficiency and easy manufacturing.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나를 더욱 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail a small antenna for the RF ID tag of the RF band according to an embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나를 나타내 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 안테나의 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view illustrating a small antenna for RF ID tags of the HF band according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view of the antenna of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 알에프아이디 태그용 소형 안테나(10)는 기판(11)과, 기판(11) 위에 마이크로 스트립 형태로 형성된 제1 및 제2 스트립 패턴부(20)(40)를 구비한다.1 and 2, a small antenna 10 for an RFID tag may include a substrate 11 and first and second strip pattern portions 20 and 40 formed in a micro strip shape on the substrate 11. Equipped.

기판(11)은 유전상수(εr)가 2.2 내지 12 범위 내에 있는 유전체 소재로 된 것을 적용한다. 이러한 기판(11) 소재의 예로서는 폴리에틸렌(εr=2.4), 테프론(εr=2.5), 에폭시 화이버글라스(εr=3.7), FR-4(εr=4.6) 등 다양한 소재가 적용될 수 있다.The substrate 11 applies to a dielectric material having a dielectric constant ε r in the range of 2.2 to 12. Examples of the material of the substrate 11 may include various materials such as polyethylene (ε r = 2.4), Teflon (ε r = 2.5), epoxy fiberglass (ε r = 3.7), FR-4 (ε r = 4.6). .

기판(11)은 사각 판 형태로 형성된 것이 적용되었다.The substrate 11 was formed in the form of a square plate.

제1 및 제2 스트립패턴부(20)(40)는 기판(10)의 상면에 제1기준선(R1)을 따라 상호 대향되는 반대 방향으로 이격되게 배치되어 있다.The first and second strip pattern portions 20 and 40 are disposed on the upper surface of the substrate 10 to be spaced apart from each other in opposite directions along the first reference line R1.

이러한 제1 및 제2 스트립패턴부(20)(40)는 제1기준선(R1)을 기준으로 상호 거울 대칭되게 도전소재로 형성된다. 바람직하게는 제1 및 제2 스트립패턴부(20)(40)는 도전물질로 프린팅 방식에 의해 형성한다. 이 경우 제작이 용이한 장 점을 제공한다.The first and second strip pattern parts 20 and 40 are formed of a conductive material in mutual mirror symmetry with respect to the first reference line R1. Preferably, the first and second strip pattern portions 20 and 40 are formed of a conductive material by a printing method. In this case, it is easy to manufacture.

제1스트립 패턴부(20)를 구분하면 메인스트립(21)과, 상부 스트립(22) 및 하부 스트립(23)으로 되어 있다.The first strip pattern portion 20 is divided into a main strip 21, an upper strip 22, and a lower strip 23.

메인스트립(21)은 제1기준선(R1)과 직교하는 제2기준선(R2)을 따라 연장되게 형성되어 있다. The main strip 21 is formed to extend along the second reference line R2 orthogonal to the first reference line R1.

상부 스트립(22)은 제1기준선(R1)에 대해 멀어지는 방향에 있는 메인 스트립(21)의 일단으로부터 제2기준선(R2)을 기준으로 상방 영역에서 시계 반대방향을 따라 직선상으로 다단으로 절곡되되 종단이 제2기준선(R2)에 대해 이격되게 형성된 구조로 되어 있다.The upper strip 22 is bent in multiple stages in a straight line along the counterclockwise direction in an upper region with respect to the second reference line R2 from one end of the main strip 21 in a direction away from the first reference line R1. The terminal has a structure formed to be spaced apart from the second reference line R2.

상부 스트립(22)을 직선 단위로 절곡되는 부분을 경계로 구분하면, 제1 내지 제7아암스트립(22a 내지 22g)으로 되어 있다.When the upper strip 22 is divided by the line, the portions to be bent in a straight line form the first to seventh arm strips 22a to 22g.

제1아암스트립(22a)은 메인 스트립(21)의 일단으로부터 제1기준선(R1)과 나란한 상방을 따라 직선상으로 연장되게 형성되어 있다.The first arm strip 22a is formed to extend in a straight line from one end of the main strip 21 along the upper side parallel to the first reference line R1.

제2아암스트립(22b)은 제1아암스트립(22a)의 상단으로부터 메인스트립(21)으로부터 멀어지게 좌측으로 제2기준선(R2)과 나란한 수평방향을 따라 연장되게 형성되어 있다.The second arm strip 22b extends along the horizontal direction parallel to the second reference line R2 to the left side from the upper end of the first arm strip 22a away from the main strip 21.

제3아암스트립(22c)은 제2아암스트립(22b)의 종단으로부터 제1아암스트립(22a)과 나란하게 상방으로 연장되게 형성되어 있다.The third arm strip 22c is formed to extend upward from the end of the second arm strip 22b in parallel with the first arm strip 22a.

제4아암스트립(22d)은 제3아압스트립(22c)의 상단으로부터 메인스트립(21)으로부터 멀어지게 제2기준선(R2)과 나란한 수평방향을 따라 연장되게 형성되어 있 다.The fourth arm strip 22d extends along the horizontal direction parallel to the second reference line R2 away from the main strip 21 from the upper end of the third pressure strip 22c.

제5아암스트립(22e)은 제4아암스트립(22d)의 종단으로부터 제1기준선(R1)과 나란한 하방으로 연장되게 형성되어 있다.The fifth arm strip 22e is formed to extend downward from the end of the fourth arm strip 22d in parallel with the first reference line R1.

제6아암스트립(22f)은 제5아암스트립(22e)의 하단으로부터 메인스트립(21)과 가까워지는 방향으로 제2기준선(R2)과 나한한 수평방향을 따라 연장되게 형성되어 있다.The sixth arm strip 22f is formed extending from the lower end of the fifth arm strip 22e along the second reference line R2 in the horizontal direction in a direction closer to the main strip 21.

제7아암스트립(22g)은 제6아암스트립(22f)의 종단으로부터 제1기준선(R1)과 나란한 하방으로 연장되게 형성되어 있다.The seventh arm strip 22g is formed to extend downward from the end of the sixth arm strip 22f in parallel with the first reference line R1.

하부스트립(23)은 상부 스트립(22)과 제2기준선(R2)에 대해 거울 대칭되게 형성되어 있다.The lower strip 23 is formed to be mirror symmetric with respect to the upper strip 22 and the second reference line R2.

즉, 하부 스트립(23)은 메인 스트립(21)의 일단으로부터 제2기준선(R2)을 기준으로 하방영역에서 시계 방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 제2기준선(R2)에 대해 이격되게 형성되어 있다.That is, the lower strip 23 is bent in multiple stages in the clockwise direction from the one end of the main strip 21 in the lower region with respect to the second reference line R2, and the ends are formed to be spaced apart from the second reference line R2. have.

하부스트립(230에 대해서 직선 단위로 절곡되는 부분을 경계로 구분하면, 제1 내지 제7아암스트립(23a 내지 23g)으로 되어 있다. 하부 스트립(23)의 각 아암스트립(23a 내지 23g)의 구조는 상부 스트립(22)과 제2기준선(R2)에 대해 거울 대칭구조로서 대응되게 형성되어 있어 상세한 설명은 생략한다.When the portion bent in a straight line with respect to the lower strip 230 is divided into boundaries, the first to seventh arm strips 23a to 23g are formed.The structure of each arm strip 23a to 23g of the lower strip 23 is shown. Since the upper strip 22 and the second reference line (R2) is formed to correspond to the mirror symmetry structure, a detailed description thereof will be omitted.

한편, 제2스트립 패턴부(40)는 제1기준선(R1)을 기준으로 제1스트립 패턴부(20) 오른쪽에 위치하며 제1기준선(R1)에 대해 거울 대칭형태로 형성되어 있다.The second strip pattern part 40 is positioned on the right side of the first strip pattern part 20 with respect to the first reference line R1 and is formed in a mirror symmetry with respect to the first reference line R1.

즉, 제2스트립 패턴부(40)도 메인스트립(41)과, 상부 스트립(42) 및 하부 스 트립(43)으로 되어 있다.That is, the second strip pattern portion 40 also includes the main strip 41, the upper strip 42, and the lower strip 43.

이러한 구조에서 제1스트립 패턴부(20)와 제2스트립패턴부(40)의 상호 대향되는 메인 스트립(21)(41) 사이에는 급전 영역이 되는 제1갭(G1)이 형성되어 있다.In this structure, a first gap G1 serving as a power feeding area is formed between the main strips 21 and 41 that face each other between the first strip pattern portion 20 and the second strip pattern portion 40.

또한, 상부 스트립(22)(42)과 하부 스트립(23)(43)의 종단 상호간에는 제2캡(G2)이 형성되어 있다.In addition, a second cap G2 is formed between the ends of the upper strips 22 and 42 and the lower strips 23 and 43.

이러한 안테나(10) 구조에 대해 UHF 대역의 50Ω의 임피던스를 갖도록 제작하였고, 각 아암 스트립의 길이는 도 2에 기재된 파라미터와 대응되게 아래의 표 1에 기재하였다.The antenna 10 was fabricated to have an impedance of 50 ohms in the UHF band, and the length of each arm strip is shown in Table 1 below to correspond to the parameters described in FIG. 2.


파라미터parameter L1L1 L2L2 L3L3 L4L4 L5L5 L6L6 G1G1 G2G2 값(mm)Value (mm) 3636 2424 1010 2222 1.51.5 4.54.5 9.59.5 66

여기서, 기판(11)은 비유전율 4.2, 두께 0.8mm의 FR-4 기판을 사용하였고, 가로 54mm, 세로 69mm의 사각형으로 제작하였다.Here, the substrate 11 used a FR-4 substrate having a relative dielectric constant of 4.2 and a thickness of 0.8 mm, and was made into a quadrangle of 54 mm in width and 69 mm in length.

한편, 제작된 안테나(10)에 대해 G2를 개방하였을 때(G2=6mm)와 폐쇄하였을 때(G2=0)의 반사계수를 시뮬레이션한 결과가 도 3에 도시되어 있다.On the other hand, the result of simulating the reflection coefficient when the G2 is opened (G2 = 6mm) and closed (G2 = 0) with respect to the fabricated antenna 10 is shown in FIG.

도 3을 통해 알 수 있는 바와 같이 G2의 개폐에 따른 반사계수의 특성에는 변화가 없다. As can be seen from Figure 3 there is no change in the characteristics of the reflection coefficient according to the opening and closing of G2.

이러한 결과는 루프구조의 끝단의 중심부는 전류분포특성이 나타나지 않은 0(zero)에 가깝기 때문으로 판단된다.This result is determined by the fact that the center of the end of the loop structure is close to zero, which does not exhibit current distribution characteristics.

한편, G2의 변화에 따른 특성을 알아보기 위해 표 1의 조건에서 G2값을 1에서 5mm까지 즉, L7의 값을 가변시켜 변화하였을 때의 반사계수를 시뮬레이션 한 결과가 도 4에 도시되어 있다.On the other hand, in order to determine the characteristics according to the change of G2, the result of simulating the reflection coefficient when the G2 value is changed from 1 to 5 mm, that is, the value of L7 in the conditions of Table 1 is shown in FIG.

도 4를 통해 알 수 있는 바와 같이 G2의 값이 증가할수록 공진 대역은 높은 주파수 대역으로 이동함을 볼 수 있다. 이러한 결과는 기본적으로 안테나(10)의 전체길이가 짧아지기 때문으로 공진 파장이 짧아져서 공진점이 높은 주파수 대역으로 이동한 것이다. 따라서, G2의 길이를 조절함으로서 원하는 공진 주파수의 제어가 가능함을 알 수 있다. As can be seen from FIG. 4, as the value of G2 increases, the resonance band moves to a higher frequency band. This result is basically because the overall length of the antenna 10 is shortened, the resonance wavelength is shortened and the resonance point is moved to the high frequency band. Therefore, it can be seen that the desired resonance frequency can be controlled by adjusting the length of G2.

도 5는 도 1의 구조에서 입력 임피던스를 스미스차트를 통하여 나타낸 그림이다. 두 번에 걸쳐 정규화된 특성임피던스 점을 통과하는 것을 볼 수 있으며, 이러한 결과는 제1공진의 기본공진점과 제2공진의 고차모드공진의 발생으로 나탄난 현상이다. 5 is a diagram illustrating an input impedance through a Smith chart in the structure of FIG. It can be seen that the two passes through the normalized characteristic impedance point, and this result is a phenomenon caused by the occurrence of the fundamental resonance point of the first resonance and the higher-order mode resonance of the second resonance.

도 6은 도 1의 폴디드 다이폴구조 안테나의 입력 임피던스를 시뮬레이션 결과를 나타낸 것이다. 허수값이 0이 되는 부근에서 실효 저항값이 도체의 특성 임피던스 값인 50에 근접함을 확인할 수 있다. FIG. 6 illustrates simulation results of input impedance of the folded dipole antenna of FIG. 1. It can be seen that the effective resistance value is close to 50, which is the characteristic impedance value of the conductor, near the imaginary value becomes zero.

도 7 및 도 8은 각각의 주파수대에서 E-plane 과 H-plane 의 측정 방사 패턴으로 E-plane과 H-plane 패턴에서 볼 수 있듯이 전형적인 무지향성의 방사 패턴을 보이고 있음을 알 수 있고, 패턴특성도 매우 양호함을 볼 수 있다. 패턴 측정은 스타게이트-32(star gate-32) 장비를 이용하여 측정하였다.7 and 8 show the typical radiation patterns of the E-plane and the H-plane in the respective frequency bands, as shown in the E-plane and H-plane patterns. It can also be seen that it is very good. Pattern measurement was measured using a star gate-32 (star gate-32) equipment.

그림 9는 제안된 안테나 구조의 시뮬레이션과 제작 측정 반사계수를 비교하여 나타낸 그림이다. 두 특성이 매우 근사함을 볼 수 있다. 도 10은 제작된 도 1의 안테나의 전류밀도를 도식적으로 나타내 보인 도면이다.Fig. 9 shows the comparison between the simulation of the proposed antenna structure and the measured reflection coefficient. We can see that the two characteristics are very nice. 10 is a diagram schematically showing the current density of the antenna of FIG.

도 11은 표 1의 파라미터에 따라 제작된 안테나의 사진이며 가로의 길이가 5.4cm이고, 세로의 길이가 6.9cm이다. FIG. 11 is a photograph of an antenna fabricated according to the parameters of Table 1, with a length of 5.4 cm and a length of 6.9 cm.

이러한 RFID 태그용 안테나(10)는 평면형 마이크로 스트립 선로에 의한 폴디드 다이폴 안테나의 기본 형태로 형성되어 무지향성을 갖으며, 소형화가 가능한 장점을 제공한다. 즉, 기존의 다이폴 형태의 태그 안테나는 대부분 크기가 대략 λ/2(kr =π/2) 정도인데 비하여, 본 안테나는 0.27<kr<0.65의 크기를 가지며 비교적 넓은 대역폭과 높은 복사 효율을 제공한다.The antenna 10 for an RFID tag is formed in the basic form of a folded dipole antenna by a planar microstrip line, and thus has an omnidirectional and small size. That is, the conventional dipole-type tag antenna is almost λ / 2 ( kr) in size. = π / 2), the antenna has a size of 0.27 < kr < 0.65 and provides relatively wide bandwidth and high radiation efficiency.

또한, 본 안테나(10)는 소형 다이폴 안테나와 유사한 복사 패턴을 보였으며, 부가적인 정합회로나 복잡한 구조를 가지지 않고 단순한 평면 형태로 기판(11) 위에 인쇄하여 제작하면 되기 때문에 제작이 용이하면서도 생산비가 절감될 수 있다.In addition, the antenna 10 has a radiation pattern similar to that of a small dipole antenna, and does not have an additional matching circuit or complicated structure, and thus can be printed and manufactured on the substrate 11 in a simple flat form. Can be reduced.

도 1은 본 발명에 따른 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나를 나타내 보인 사시도이고,1 is a perspective view showing a small antenna for RF ID tag of the HH band according to the present invention,

도 2는 도 1의 안테나의 평면도이고,2 is a plan view of the antenna of FIG. 1,

도 3은 도 1의 안테나의 G2를 개방시와 오픈시에 대한 반사계수를 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이고,FIG. 3 is a graph illustrating a result of measuring reflection coefficients of G2 of the antenna of FIG.

도 4는 도 1의 안테나의 G2를 1mm에서 5mm까지 가변시켰을 때의 반사계수를 측정한 결과를 나타내 보인 그래프이고,4 is a graph showing a result of measuring a reflection coefficient when G2 of the antenna of FIG. 1 is varied from 1 mm to 5 mm,

도 5는 도 1의 안테나의 입력 임피던스를 스미스차트를 통해 나타내 보인 도면이고,5 is a diagram illustrating an input impedance of the antenna of FIG. 1 through a Smith chart,

도 6은 도 1의 안테나의 입력 임피던스를 시뮬레이션한 결과를 나타내 보인 그래프이고,6 is a graph showing a result of simulating the input impedance of the antenna of FIG.

도 7과 도 8은 주파수 별 E-plane 과 H-plane에서 측정방사 패턴을 나타내 보인 그래프이고,7 and 8 are graphs showing the measurement radiation patterns in the E-plane and H-plane for each frequency,

도 9는 제작된 도 1의 안테나에 대한 반사계수를 시뮬레이션한 것과 측정한 결과를 비교해 나타내 보인 그래프이고, FIG. 9 is a graph illustrating a comparison between the simulated reflection coefficient of the antenna of FIG. 1 and the measured result.

도 10은 제작된 도 1의 안테나의 전류밀도를 도식적으로 나타내 보인 도면이고,10 is a diagram schematically showing the current density of the antenna of FIG.

도 11은 제작된 도 1의 안테나의 사진이다.FIG. 11 is a photograph of the manufactured antenna of FIG. 1. FIG.

Claims (4)

삭제delete 삭제delete 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나에 있어서,In the small antenna for the RFID tag of the UHF band, 유전체 소재로 된 기판과;A substrate made of a dielectric material; 상기 기판의 상면에 제1기준선을 따라 상호 대향되는 반대 방향으로 이격되게 배치되되 상기 제1기준선을 기준으로 상호 거울 대칭되게 도전소재로 형성된 제1 및 제2 스트립 패턴부;를 구비하고,And first and second strip pattern parts disposed on the upper surface of the substrate to be spaced apart from each other in opposite directions along a first reference line, the first and second strip pattern parts being formed of a conductive material in mirror symmetry with respect to the first reference line. 상기 제1스트립 패턴부는 The first strip pattern portion 상기 제1기준선과 직교하는 제2기준선을 따라 연장되게 형성된 메인 스트립과;A main strip extending along a second reference line orthogonal to the first reference line; 상기 제1기준선에 대해 멀어지는 방향에 있는 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제2기준선을 기준으로 상방 영역에서 시계 반대방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 상기 제2기준선에 대해 이격되게 형성된 상부 스트립과;An upper strip bent in multiple stages in a counterclockwise direction in an upper region from the one end of the main strip in a direction away from the first reference line, the ends being spaced apart from the second reference line; 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제2기준선을 기준으로 하방영역에서 시계 방향을 따라 다단으로 절곡되되 종단이 상기 제2기준선에 대해 이격되게 형성되며 상기 상부 스트립과 상기 제2기준선에 대해 거울 대칭되게 형성된 하부 스트립;을 구비하고,It is bent in multiple stages in a clockwise direction from the one end of the main strip in the lower region with respect to the second reference line, the end is formed spaced apart from the second reference line and formed mirror symmetrically with respect to the upper strip and the second reference line. A lower strip; 상기 상부 스트립은The upper strip is 상기 메인 스트립의 일단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 상방을 따라 연장된 제1아암스트립과;A first arm strip extending from one end of the main strip along an upper side parallel to the first reference line; 상기 제1아암스트립의 상단으로부터 상기 메인스트립으로부터 멀어지게 상기 제2기준선과 나란한 수평방향을 따라 연장된 제2아암스트립과;A second arm strip extending along a horizontal direction parallel to the second reference line away from an upper end of the first arm strip; 상기 제2아암스트립의 종단으로부터 상기 제1아암스트립과 나란하게 상방으로 연장된 제3아암스트립과;A third arm strip extending upwardly from the end of the second arm strip in parallel with the first arm strip; 상기 제3아암스트립의 상단으로부터 상기 메인스트립으로부터 멀어지게 상기 제2기준선과 나란한 수평방향을 따라 연장된 제4아암스트립과;A fourth arm strip extending along a horizontal direction parallel to the second reference line away from an upper end of the third arm strip; 상기 제4아암스트립의 종단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 하방으로 연장된 제5아암스트립과;A fifth arm strip extending downward from the end of the fourth arm strip and parallel to the first reference line; 상기 제5아암스트립의 하단으로부터 상기 메인스트립과 가까워지는 방향으로 상기 제2기준선과 나한한 수평방향을 따라 연장된 제6아암스트립; 및A sixth arm strip extending from a lower end of the fifth arm strip in a direction parallel to the main strip in a horizontal direction inferior to the second reference line; And 상기 제6아암스트립의 종단으로부터 상기 제1기준선과 나란한 하방으로 연장된 제7아암스트립;을 구비하며,And a seventh arm strip extending downward from the end of the sixth arm strip and parallel to the first reference line. 상기 제1 스트립 패턴부와 상기 제2스트립 패턴부의 상호 대향되는 상기 메인스트립 상호 간의 이격거리는 9.5mm이고, 상호 대향되는 상기 상부스트립의 종단과 상기 하부스트립의 종단의 이격거리는 6mm인 것을 특징으로 하는 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나.The separation distance between the main strips facing each other and the first strip pattern portion and the second strip pattern portion is 9.5 mm, and the separation distance between the ends of the upper strip and the lower strip opposite to each other is 6 mm. Small antenna for RF ID tag of UHF band. 제3항에 있어서, 상기 제1아암스트립은 36mm이고, 상기 제2아암스트립은 24mm이고, 상기 제3아암스트립은 10mm이고, 상기 제4아암스트립은 22mm이고, 상기 제5아암스트립은 1.5mm이고, 상기 제6아암스트립은 4.5mm인 것을 특징으로 하는 유에이치에프 대역의 알에프아이디 태그용 소형 안테나.The method of claim 3, wherein the first arm strip is 36mm, the second arm strip is 24mm, the third arm strip is 10mm, the fourth arm strip is 22mm, the fifth arm strip is 1.5mm And the sixth arm strip is 4.5 mm.
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