KR101166373B1

KR101166373B1 - 무선통신개선시트체, 무선통신 아이씨태그, 정보전달매체 및 무선통신시스템

Info

Publication number: KR101166373B1
Application number: KR1020107012056A
Authority: KR
Inventors: 타카히코 요시다; 마사토 마츠시타; 하루히데 오카무라; 신이치 사토; 토시하루 시마이; 히로아키 코구레
Original assignee: 니타 가부시키가이샤
Priority date: 2007-10-31
Filing date: 2008-10-31
Publication date: 2012-07-23
Also published as: US8743006B2; KR20100089094A; US9361574B2; TWI423517B; KR101189625B1; EP2221918A4; JP2009134709A; US20100245049A1; EP2214255A1; JP4580442B2; US20140224885A1; EP2221918A1; CN101836328B; WO2009057789A1; EP2214255B1; US20100231482A1; KR20100072099A; EP2214255A4; CN101836328A; US8742895B2

Abstract

본 발명은, 무선통신 IC태그의 통신가능거리를 개선하는 것이 가능한 무선통신개선시트체, 무선통신 IC태그 및 무선통신시스템에 관한 것이다. 제1스페이서(2)는 무선 IC태그를 배치하는 배치면(2a)를 가져, 제1스페이서(2)의 배치면(2a)와는 반대측의 면에 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 보조안테나(3)가 설치된다. 제2스페이서(4)는 보조안테나(3)을 사이에 두고 제1스페이서(2)와는 반대 측에 설치된다. 제1스페이서(2) 및 보조안테나(3) 제2스페이서(4)를 바닥으로 하는 홈(구멍(S))이 설치된다.

Description

무선통신개선시트체, 무선통신 아이씨태그, 정보전달매체 및 무선통신시스템 {SHEET FOR IMPROVING WIRELESS COMMUNICATION, IC TAG FOR WIRELESS COMMUNICATION, INFORMATION TRANSMITTING MEDIUM AND WIRELESS COMMUNICATION SYSTEM}

본 발명은 무선통신 IC태그(IC tag)를 사용할 때에 이용하는 것으로 통신거리를 개선하는 무선통신개선시트체, 무선통신 IC태그, 정보전달매체 및 무선통신시스템에 관한 것이다.

정보 통신의 분야 뿐만 아니라, 물류관리 등의 분야에서도 무선통신기술이 응용되고 있으며, 무선통신을 위한 IC태그(IC tag ; 이하에서는 단지 「IC태그」라고 함)는, 무선식별(RFID ; Radio Frequency Identification) 기술에서 중요한 역할을 하는 제품으로서 널리 알려져 있다. IC태그가 물류관리 또는 저비용 정보기억매체(low-cost information storage media)를 위한 광범위한 응용례들에서 사용될 수 있기 때문에, 상기 IC태그는 여러가지 사용 환경에 놓여지게 된다.

IC태그는 식별번호(identification number) 등과 같은 데이터를 저장하는 칩(chip)과 전파(radio waves)를 송수신하는 데 사용되는 안테나를 포함하는 무선통신장치(wireless communication apparatus)이며, IC태그가 소형, 박형 및 경량으로 실현될 수 있다는 것이 큰 이점이 되고 있다.

IC태그는 식별 번호등의 데이터를 기억하는 팁과 전파를 송수신하기 위한 안테나라든지들이든지, 엷은 틀, 경량으로 실현될 수 있는 것이 큰 이점이 되고 있다.

이러한 잇점을 충분히 살리기 위하여는, 상기 IC태그가 부착되는 위치에 제한이 없어야 하고, 그리고 상기 IC태그가 부착되는 위치 또는 방법에 무관하게 통신을 수행할 수 있도록 구성되어 있는 것이 바람직하다고 여겨진다.

그러나, IC태그는 자유공간에서 사용하도록 설계되어 있다. 초단파대(VHF ; Very High Frequency band), 극초단파대(UHF ; Ultra-High Frequency band) 및 마이크로파대의 전파를 이용하는 경우, 범용 태그(general purpose tag)는 이른바 이극안테나(dipole antenna)를 이용하는 전파 방식의 통신에 의한 송수신을 실시하고 있기 때문에, 금속 등이 안테나 근방에 존재하는 경우, 안테나의 통신 특성이 저하되어 가능한 통신거리가 짧아지게 된다.

금속 등과 같은 도전성재료(conductive material)가 안테나의 근방에 존재하는 경우, 안테나에 전류가 흐르면, 금속측에서는 이와 역방향의 전류가 유도되고, 유도 전류에 의해서 안테나의 입력 임피던스(input impedance)가 크게 저하된다. 따라서, 자유공간에 대해서 설계된 IC칩(IC chip)과의 임피던스 정합(impedance matching)이 이루어지지 않게 되어 통신가능거리가 짧아지게 된다.

일반적으로, 이극안테나, 단극안테나(monopole antenna) 및 루프안테나(loop antenna)들은 특정의 주파수를 갖는 전파를 수신하는 경우에 상기 안테나에 공진전류가 형성되고, 그리고 이 전류가 IC칩을 통하여 흐르는 경우에 자유공간에서의 칩 임피던스와 정합되도록 설계된다.

도 25는 무선 IC태그(20)가 도전성부재(conducting member)의 근방에 배치된 상태에서 무선 IC태그(20)의 근방에 형성되는 전계를 나타내는 단면도이다.

안테나소자(antenna element)(111)의 근방에 통신방해부재(112)가 존재하는 경우, 안테나소자(111)의 타단부(111b)로부터 일단부(111a)로 향하는 전류(I11)가 생성되는 것과 동시에, 통신방해부재(112) 내에 일측부(112a)로부터 타측부(112b)로 향하는 전류(I12)가 생성되어 안테나소자(111)와 통신방해부재(112)에 역방향전류(reverse current)가 생성된다.

IC(117)에 의해서 교류(alternating current)가 인가되기 때문에, 도 25에 나타낸 방향의 전류의 생성 상태와 역방향전류의 생성 상태가 교대로 발생하게 된다. 주파수가 높아지면, 안테나소자(111)의 일단부(111a)와 통신방해부재(112)의 일측부(112a)와의 사이, 및 안테나소자(111)의 타단부(111b)와 통신방해부재(112)의 타측부(112b)와의 사이에 마치 전류(I0)가 생기는 것과 같은 등가상태가 된다. 따라서, 안테나소자(111)의 일단부(111a)와 통신방해부재(112)의 일측부(112a)와의 사이, 및 안테나소자(111)의 타단부(111b)와 통신방해부재(112)의 타측부(112b)와의 사이가 말하자면 고주파적으로 합선된 상태(short-circuited)가 된다. 이러한 고주파적인 합선이 일어나면, 안테나소자(111)와 통신방해부재(112)들에 의해 폐회로가 형성되어 안테나소자(111)의 근처에 통신방해부재(112)가 존재하지 않는 경우에 비해 전류치(electric current value)가 증가된다. 즉, 안테나소자(111)의 근방에 통신방해부재(112)가 없는 경우에 비해, 임피던스가 저하하게 된다.

앞서 기술한 바와 같이, 안테나나 칩의 근방에 도전성재료가 존재하는 경우, 안테나를 통하여 흐르는 전류에 대한 역방향의 전류가 도전성재료 표면에 유도되게 되어, 안테나와 마주보는 도전성재료의 표면 상에서 각각의 높은 전계의 개소(place)와 낮은 전계의 개소가 고주파적으로 연결되게 되어, 안테나와 도전성재료를 통하여 루프 모양(loop shape)을 갖는 전기로(electric path)가 생성될 수 있게 된다. 이 전기로의 발생이 임피던스를 큰 폭으로 저하시키기 때문에, 칩임피던스(chip impedance)와의 정합이 이루어지지 않게 되고 그리고 정보신호가 전달될 수 없게 된다. 따라서, 통신가능거리가 짧아질 수 있다.

또한, 금속과 마찬가지로, 종이, 유리, 수지, 액체 등도 IC태그의 근방에 존재하는 경우, IC태그의 통신 특성을 저하시킬 수 있다.

이러한 재질의 경우, 이러한 재질이 가지는 유전율(dielectric constant) 및 투자율(permeability)에 의해서 안테나의 공진 주파수가 변화하고, 통신 상대(communication partner)에 대하여 사용되는 전파의 주파수와 안테나의 공진 주파수와의 차이가 생겨 통신가능거리가 짧아질 수 있다.

게다가 이러한 무선 IC태그가 장착되는 제품은 단품의 경우 뿐만 아니라, 복수로 제공될 수 있다. 더욱이, 이들이 응집되어 있을 수 있으며, 서로 다른 크기들을 갖는 제품들이 혼재(리더 안테나까지의 거리가 불균일 상태)하고 있거나, 또는 제품이 이동하고 있는 상태에서의 판독이 필요한 경우가 일어날 수 있다. 제품의 근처에 다른 RFID 리더 게이트(reader gate)나 금속물질(전파반사체)이 있는 경우, 전파 암실(microwave dark room) 안과 같이 이상적인 전파 환경과는 다른 전파 환경에서의 판독이 필요하다. 이러한 전파 환경에서는, 전파 간섭이 발생할 수 있다. 또한, 무선 IC태그가 응집되거나 이동 상태에 있는 경우, 무선 IC태그가 기동이나 무선통신에 필요한 전력을 받을 가능성이 감소되고, 그리고 안정된 통신가능거리의 확보가 곤란해져, 통신가능거리가 짧아질 수 있다.

일본국 공개특허공보 제2005-210676호 공보 기재의 무선용 IC태그는 IC칩과, 이에 접속된 제1안테나와, 상기 제1안테나와 상기 IC칩 내에 제공되는 부재와의 사이에 설치되는 제1스페이서를 포함한다. 또한, 상기 무선용 IC태그는 제2안테나 및 상기 제1안테나와 제2안테나와의 사이에 설치되는 제2스페이서를 더 포함한다.

이러한 구성에 의하여, 상기 IC태그가 금속의 근방에 배치되는 경우에도 통신거리가 증가될 수 있다.

일본국 공개특허공보 제2005-210676호 공보에 따르면, 제2안테나가 보조안테나로 기능하여 통신거리가 증가되도록 한다. 그러나, 실제로는 제2안테나의 보조 효과가 작기 때문에, 통신거리의 장거리화는 기대할 수 없다. 또한, 일본국 공개특허공보 제2005-210676호 공보는 특별히 설계된 무선 IC태그가 개시되어 있다. 이 경우는, 특수 태그를 이용하여 공보에 기재된 효과를 얻을 수 있는 것이기 때문에, 시판 무선 IC태그의 단순한 결합을 통하여 통신 성능 개선을 실현할 수 있다고 하는 범용성은 가지지 않는다.

본 발명의 목적은 무선통신용의 IC태그의 통신가능거리를 개선하는 것이 가능한 무선통신개선시트체, 무선통신 IC태그, 정보전달매체 및 무선통신시스템을 제공하는 것이다.

또 본 발명의 목적은 무선 IC태그를 단순히 점착(tackinessly) 또는 접착(adhesively)시키는 것에 의하여 무선통신특성을 개선할 수 있는 시트를 제공하는 것이다.

본 발명은 무선 IC태그를 선을 연결함이 없이 배치하는 배치면(arrangement surface)을 갖는 제1스페이서와; 상기 제1스페이서의 상기 배치면과는 반대측의 면에 설치되는 보조안테나; 및 상기 보조안테나를 사이에 두고 상기 제1스페이서와는 반대측에 설치되는 제2스페이서가 적층되어 이루어지며, 상기 보조안테나에는 구멍(hole) 또는 노치(notch)가 설치되는 것을 특징으로 하는 무선 IC태그를 배치하는 것에 의하여 무선 IC태그의 무선통신특성을 개선하는 무선통신개선시트체를 제공한다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 보조안테나는 단수 또는 복수의 도체부(conductor parts)들을 포함하며, 상기 도체부들 중의 적어도 하나는 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기(resonator)로서 기능하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 보조안테나는 평면 방향 또는 적층 방향으로 분할된 복수의 도체부들을 포함하며, 상기 도체부들 중의 적어도 하나는 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기로서 기능하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 구멍 또는 노치와 함께 형성되는 조정부(adjusting unit)가 설치되어 상기 무선 IC태그의 공진주파수(resonance frequency)를 조정하도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 조정부가 유전물질(dielectric material) 및 자성물질(magnetic material)로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 무선통신개선시트체는 상기 제2스페이서의 보조안테나와는 반대측에 이면도체층(rear surface conductor layer)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 이면도체층은 상기 보조안테나 내에 설치되는 상기 도체부와 같거나 또는 더 큰 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 이면도체층의 적어도 일부가 상기 보조안테나 내에 설치되는 상기 도체부의 공진길이방향(resonance length direction)으로 돌출되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 무선 IC태그가 배치되는 경우에 상기 구멍 또는 노치는 적어도 상기 무선 IC태그 내에 설치되는 IC칩 또는 리액턴스장착부(reactance loading part)에 대향하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 구멍 또는 노치는 상기 보조안테나가 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하도록 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 제1스페이서 및 상기 제2스페이서 중의 적어도 하나는 발포체(foamed member)로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 외측표면(outer surface)의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 있어서, 상기 배치면 및 상기 배치면과 반대측의 면의 적어도 하나의 면이 점착성 또는 접착성을 갖는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명은 앞서 언급된 상기 무선통신개선시트체의 배치면 상에 무선 IC태그를 배치하는 것에 의해, 또는 앞서 언급된 상기 무선통신개선시트체에 IC칩을 결합하는 것에 의해 수득되는 무선통신 IC태그를 제공한다.

또한. 본 발명은 자성체를 사용하는 것에 의해 전자유도(electromagnetic induction)를 통하여 무선통신을 수행하는 무선통신 IC태그를 앞서 언급된 상기 무선통신개선시트체와 결합하는 것에 의하여 수득되는 무선통신 IC태그를 제공한다.

또한, 본 발명의 상기 무선통신 IC태그에 있어서, 상기 무선통신 IC태그의 외측표면의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복된다.

또한, 본 발명은 상기 무선통신개선시트체 또는 상기 무선통신 IC태그를 포함하는 정보전달매체를 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 무선통신 IC태그 또는 상기 정보전달매체를 이용하는 무선통신시스템을 제공한다.

본 발명은 무선통신 IC태그를 사용할 때에 이용하는 것으로 통신거리를 개선하는 무선통신개선시트체, 무선통신 IC태그, 정보전달매체 및 무선통신시스템을 제공하는 효과가 있다.

본 발명의 목적, 특색 및 잇점은 도면들을 참조하여 이하의 상세한 설명으로부터 보다 명확하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 구체예에 따른 시트체(1)의 평면도이다.
도 2는 상기 시트체(1)의 확대 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제2 구체예에 따른 시트체(11)의 평면도이다.
도 4a는 본 발명의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 4b는 본 발명의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 상기 시트체(1)의 확대된 단면도이다.
도 6a는 보조안테나의 다른 구체예의 평면도이다.
도 6b는 상기 보조안테나의 또 다른 구체예의 평면도이다.
도 7a는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 무선통신 IC태그(30)의 평면도이다.
도 7b는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 무선통신 IC태그(30)의 평면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 시트(21)를 나타내는 평면도이다.
도 9는 상기 시트(21)의 정면도이다.
도 10a는 상기 시트체(21)의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 10b는 상기 시트체(21)의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 10c는 상기 시트체(21)의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 11a는 정방형(square planar shape)을 갖는 시트체(21)의 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 11b는 정방형(square planar shape)을 갖는 시트체(21)의 구체예를 나타내는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 무선통신시스템(40)을 나타내는 평면도이다.
도 13은 통신거리의 측정방법을 나타내는 개략도이다.
도 14는 실시예 8 및 비교예 4와 6들의 급전정합(S11)을 나타내는 도면이다.
도 15는 실시예 9 및 비교예 4와 6들의 급전정합(S11)을 나타내는 도면이다.
도 16a는 실시예 10의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 16b는 실시예 10의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 16c는 실시예 10의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 17a는 비교예 7의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 17b는 비교예 7의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 17c는 비교예 7의 측정결과를 나타내는 도면이다.
도 18은 실시예 10 및 비교예 7 내지 9들의 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 19는 실시예 17 및 비교예 10의 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 20은 실시예 29 및 비교예 11의 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다.
도 21은 상기 무선 IC태그(20)가 실시예 20의 상기 시트체(1) 상에 배치된 상태를 나타내는 평면도이다.
도 22는 실시예 20 및 비교예 11과 12들의 급전정합(S11) 특성을 나타내는 그래프이다.
도 23은 실시예 20 및 비교예 11과 12들의 방사특성으로서의 동작이득(Gw) 및 절대이득(Ga)을 나타내는 그래프이다.
도 24는 실시예 20에 따른 공진전류 분포의 시뮬레이션(simulation)을 나타내는 도면이다.
도 25는 상기 무선 IC태그(20)가 도전성부재 근방에 배치된 상태에서 무선 IC태그(20)의 근방에 형성되는 전계를 나타내는 도면이다.

이하 도면을 참고로 해 본 발명의 매우 적합한 실시 형태를 상세하게 설명한다.

본 발명은 그 위에 무선 IC태그를 배치하는 경우에 무선 IC태그의 무선통신특성을 개선하는 무선통신개선시트체(이하에서는 단지"시트체"라고 함)에 관한 것이다.

본 발명의 시트체는 선을 연결함이 없이 무선 IC태그를 배치하는 배치면을 갖는 제1스페이서, 상기 제1스페이서의 상기 배치면과는 반대측의 면에 설치되는 보조안테나 및 상기 보조안테나를 사이에 두고 상기 제1스페이서와는 반대측에 설치되는 제2스페이서가 적층되어 이루어지며, 상기 보조안테나에는 구멍 또는 노치가 설치된다.

본 발명자들에 의해 이러한 구성의 시트체를 발명하게 된 배경은 이하와 같다.

종래 기술들에서 제안되었듯이, 이극안테나, 단극안테나 또는 루프안테나 등과 같은 전계형 안테나를 이용하여 전파를 통하여 통신을 수행하는 무선 태그 등과 같은 무선통신장치(wireless communication apparatus)는 자유공간에서 사용될 것으로 가정되고, 따라서, 통신을 방해하는 부재(금속 등과 같은 도전성부재, 종이, 유리 또는 액체 등과 같은 유전성부재(dielectric member), 자성부재(magnetic member)가 상기 안테나 근방에 존재하는 경우, 통신방해부재의 영향으로 무선통신을 수행하는 것이 곤란해지고, 통신가능거리가 짧아진다.

이에 비하여, 예를 들면, 패치안테나(patch antenna)가 구비된 무선 IC태그를 사용하는 경우, 통신주파수와 공진하는 공진판(resonant plate) 및 접지전위(ground potential)의 도체층(conductor layer ; 접지층(ground layer))이설치된다. 특히, 상기 접지층의 존재에 의하여 통신방해부재의 영향을 감소시킬 수 있으며, 통신가능거리가 충분히 확보된다. 그러나, 패치안테나 구성의 IC태그를 제조하는 경우, 패치안테나와 IC칩의 결합(coupling)이 문제가 될 수 있다. 일반적으로는, 크기의 증가를 방지하기 위하여, 상기 패치안테나의 공진판에 대하여 구멍을 뚫는 가공을 수행하고, 그리고 상기 IC칩이 구멍이 뚫린 자리에 연결(DC 연결(DC coupling)된다. 이러한 복잡한 생산과정은 비용의 증가를 야기한다.

우선 이극안테나, 단극안테나 및 루프안테나를 갖는 무선 IC태그가 공진층과 접지층 상에 2개의 도체층을 갖는 패치안테나 구성의 보조안테나와 결합되어 금속 등을 포함하는 도전성부재 등과 같은 통신방해부재의 영향이 상기 접지층에 의해 감소될 수 있으며, 상기 공진층에 의하여 공진이 확실하게 될 수 있다. 따라서, 이러한 공진을 이용하는 것에 의하여 상기 무선 IC태그의 통신개선이 달성된다고 고려된다.

이와 관련하여, 상기 기술한 구성 가운데, 상기 제1스페이서, 상기 보조안테나, 상기 제2스페이서 및 도체층을 적층하는 것에 의하여 시트체가 제작되고, 상기 보조안테나, 상기 제2스페이서 및 상기 도체층들이 패치안테나 구성으로서 사용되며, 또한 무선 IC태그가 상기 시트체 상에 배치되고, 상기 무선 IC태그의 통신가능거리를 측정한 결과, 개선점을 볼 수 없었으며, 통신가능거리가 감소되었다는 것을 알 수 있었다. 이는 상기 무선 IC태그와 상기 패치안테나의 전자적인 결합(electromagnetic coupling)이 일어나지 않았고, 그리고 상기 패치안테나가 충분히 기능하지 않았기 때문이라고 여겨진다. 또한, 상기 보조안테나(도체)가 단순히 상기 무선 IC태의 근방에 배치되는 경우에 있어서는, 상기 무선 IC태그의 안테나소자로부터 유도된 전류가 상기 보조안테나의 표면을 통하여 흐르게 되어, 차동모드(differential mode)의 관계가 성립되고, 그리고 안테나의 방사특성(radiation characteristics)이 저해된다. 즉, 금속 등과 같은 도체가 상기 무선 IC태그의 근방에 존재하는 상황이 다시 일어나게 된다.

상세하게는, 상기 시트체(패치안테나)의 외주(outer periphery)를 도는 경로를 이용하지 않는 경우, 상기 무선 IC태그와 상기 패치안테나의 전자적인 결합이 이루어지지 않기 때문에, 상기 결합은 실질적으로 달성될 수 없고 그리고 상기 패치안테나가 보조안테나로서 유효하게 기능할 수 없다고 여겨진다. 게다가, IC칩 및 리액턴스장착부(안테나의 루프부(loop part))가 보조안테나의 영향을 받아 통신가능거리가 짧아지게 된다. 즉, 상기 패치안테나의 상기 도체판(공진판)이 상기 IC칩 및 리액턴스장착부의 근방에 존재하기 때문에, 상기 도체판에 대하여 유도전류가 발생하여 임피던스 저하(impedance reduction)로 인한 임피던스 부정합(impedance mismatching)이 억제될 수 없다(비교예 1 참조). 본 발명에 따른 배치(arrangement)는 서로에 대해 DC-결합이 없는 상태에서 상기 IC칩이 공간이나 매체(medium)를 통하여 상기 시트체에 전자적으로 결합되는 것을 나타낸다. 또한, 상기 IC칩과 상기 시트체들은 전자적인 결합이 이루어질 수 있는 적절한 위치에 배치될 필요가 있다.

이러한 이해를 기초로, 상기 보조안테나에 구멍(슬롯(slot)) 또는 노치(슬릿(slit))가 형성되고, 한층 더, 구멍 또는 노치가 상기 IC칩 또는 상기 리액턴스장착부에 대응하는 위치 내에 형성되어 상기 무선 IC태그의 통신개선이 가능하게 되도록 하는 새로운 개량이 이루어졌다. 상기 구멍 또는 노치는 상기 도체판의 도체부가 존재하지 않는다는 것을 나타내며, 슬릿 또는 슬롯 형태로 형성될 수 있다. 그러나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 구멍 또는 노치와 관련하여, 그의 형상은 제한이 없다. 즉, 구멍 또는 노치는 적어도 도체부 없이 또는 상기 도체부의 영향을 완화시키는 것에 의하여 전자적인 결합이 달성될 수 있는 한 다양한 형상들을 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 구멍 또는 노치는 다각형 형상(polygonal shape), 곡선 형상, 직선과 곡선을 포함하는 형상, 부정형(irregular shape)을 가질 수 있다. 또한, 다수의 보조안테나들의 틈(gaps) 또는 메쉬(mesh)부들, 문자(characters) 또는 기호(signs)들의 관통부(punched parts)들 또는 고저항층(high resistive layers)들을 배치하는 것에 의하여, 상기 IC칩 또는 상기 리액턴스장착부에 대응하는 상기 도체판의 위치의 전기저항값을 증가시키는 한편으로 임피던스 저하의 결과를 가져오는 유도전류의 발생을 억제하는 한 상기 구멍 또는 노치는 다양한 형상들을 가질 수 있다.

상기 무선 IC태그의 상기 안테나와 상기 보조안테나들이 적어도 무선 IC태그의 IC칩 또는 리액턴스장착부가 대향하는 위치에 존재하는 구멍 또는 노치를 통해서 전자적인 결합을 수행하는 것이 중요하다. 또한, 상기 구멍 또는 노치를 통하여 상기 무선 IC태그와 상기 보조안테나와의 사이의 전자적인 결합이 활성화되어 상기 보조안테나를 통한 무선통신이 수행되도록 하여 통신가능거리를 개선할 수 있다.

상기 IC칩 또는 상기 루프부(리액턴스장착부)에 대향하는 위치에 구멍 또는 노치가 형성되어 이들이 도체판에 의한 영향을 한층 더 작게 할 수 있으며, 또한 통신가능거리를 개선할 수 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 상기 구멍 또는 노치가 상기 보조안테나 내에 형성되는 경우, 상기 안테나의 공진동작(resonance operation)에 따라 상기 안테나의 형상의 길이방향을 따라 상기 구멍 또는 노치 내에 전계가 발생되기 때문에, 이를 통하여 상기 안테나(및 상기 IC칩)와 상기 보조안테나 사이에 전자적인 결합이 활성화된다.

상기 보조안테나가 상기 패치안테나 구성으로 사용되는 경우에 있어서, 상기 패치안테나 구성 내에서의 전계와 자계의 분포를 보면, 전파가 전송되고 그리고 수신되는 단부 근방에서 가장 강한 전계가 발생되고 그리고 그의 중앙 근방에서 가장 약한 전계가 발생된다. 이때, 상기 자계와 전계는 반대의 거동(opposite behavior)을 나타낸다. 상기 구멍 또는 노치 내에 발생된 상기 전계는 전계가 낮은 곳으로 공급되고, 그리고 상기 중앙 근방의 강한 자계는 상기 구멍 또는 노치를 통하여 상기 무선 IC태그의 상기 안테나 또는 상기 IC칩에 도달하여, 근방계(near field) 내에서의 전자적인 결합이 활성화되도록 한다. 즉, 상기 무선 IC태그의 IC칩과 공간 또는 매체를 통하여 상기 전자적인 결합이 가능하기 때문에, 강한 자계를 갖는 개소들이 상기 안테나 또는 상기 IC칩의 주위에 공간적으로 생성되고, 그리고 상기 구멍 또는 노치를 통하여 상기 전계의 활발한 흐름에 따라 에너지 또는 신호들의 교환이 활성화되도록 하여 무선통신이 개선되도록 한다. 상기 보조안테나 내에 형성된 상기 구멍 또는 노치는 상기 시트체의 대략 중앙 부근에 설치된다. 그러나, 상기 구멍 또는 노치는 상기 중앙 근방에 반드시 설치될 필요는 없다. 예를 들면, 상기 구멍 또는 노치가 상기 무선 IC태그의 상기 IC칩의 영향을 억제할 수 있는 한 상기 보조안테나의 임의의 지점들에 형성될 수 있다.

본 발명의 상기 보조안테나는 이하의 관점들에 있어서 패치안테나와는 다르다. 상기 구멍 또는 노치가 상기 공진판 내에 존재한다는 구조적인 차이점 뿐만 아니라, 전자에너지(electromagnetic energy)의 출입구(gateways)들 또는 전송경로(transmission paths)들이 상기 구멍 또는 노치를 통하여 그 안에서 중첩되어, 종래의 안테나 동작(antenna operation)에 더해 근처에서의 전자에너지의 전달(delivery)의 동작메카니즘에도 대응하도록 하는 것이 가능하게 된다.

본 발명의 상기 보조안테나가 상기 무선 IC태그와 결합(조합)되는 경우, 상기 보조안테나의 적어도 일부는 전체적으로 무선통신주파수와 공진한다. 상기 무선통신주파수에 대한 전파의 파장을 λ로 하면, 상기 보조안테나의 상기 공진층의 장변(long sides)들 중의 적어도 하나가 λ/8 내지 3λ/4의 범위 내에 존재하는 규격(치수)을 갖는다.

본 발명의 또 하나의 특징은 상기 무선 IC태그에 단순히 부착시키는 것만으로 무선 IC태그의 통신이 개선된다는 것이다. 시판의 무선 IC태그는 각각의 설계에 의해 서로 다른 칩임피던스값(chip impedance values)들을 갖는다. 이 임피던스값들은 정치의 경우와 동작 시의 경우에서 서로 다르고, 또한 특정의 동작 조건들 하에서도 수신되는 에너지량에 따라 변하게 된다. 본 발명의 무선통신개선시트체의 특징은 불안정하고 그리고 변동가능한 임피던스를 갖는 상기 무선 IC태그에의 간단한 부착을 통하여 임피던스 정합 및 개선이 실현될 수 있다는 것이다. 상기 보조안테나와 상기 구멍 또는 노치를 통하여, 상기 IC칩과 상기 시트체를 선을 연결함(DC결합)이 없이 근처 공간에서의 임피던스 조정 기능이 실현된다. 따라서, 무선통신개선효과가 발휘될 수 있다. 또한, 임피던스조정기능(impedance adjustment function)은 공진주파수조정기능(resonance frequency adjustment function)과도 연계된다. 상기 임피던스조정기능은 상기 구멍 또는 노치의 조정부로서의 역할에 대응한다. 상기 임피던스조정기능을 향상시키기 위하여는, 상기 구멍 또는 노치를 포함하는 상기 조정부에 유전율 이외에 투자율이 부여될 수 있다.

본 발명의 상기 무선통신개선시트체의 통신개선 메카니즘을 정리하면 다음과 같다. 상기 구멍 또는 노치가 상기 무선 IC태그의 IC칩과 대향하는 상기 보조안테나의 위치 내에 형성되며, 상기 무선 IC칩이 인접하는 도체에 의해 덜 영향을 받도록 한다. 게다가, 상기 구멍 또는 노치를 통하여 활성화된 공간 또는 매체 내에서의 전자적인 결합을 통하여, 상기 IC칩이 상기 구멍 또는 노치를 통하여 급전전력(feeding power)의 전력 공급 방법에 의해 기동되어 상기 보조안테나와 상기 무선 IC태그의 IC칩사이에서 정보가 교환될 수 있다. 마지막으로, 상기 구멍 또는 노치를 통하여 상기 임피던스조정이 실행되어 상기 공진주파수가 조정되고 그리고 상기 무선통신특성이 개선된다. 공간으로부터 오는 전파는 상기 보조안테나 내에서 공진하고, 상기 보조안테나와 상기 도체층 사이의 갭(gap)으로부터 내부로 진입하고, 상기 보조안테나의 상기 구멍 또는 노치를 통하여 통과하는 것에 의하여 상기 보조안테나에 인접하여 위치하는 상기 무선 IC태그의 상기 IC칩에 도달하고, 그리고 상기 IC칩과 임피던스 정합하는 조건 하에서 상기 IC칩이 기동되는 것을 허용하여 그에 의하여 통신을 실현하도록 한다. 전파 방사(radio wave radiation)의 경우, 상기 순서에 반대되는 순서가 적용된다.

앞서 기술된 결과들에 따라, 금속, 종이, 유리, 수지, 애체 등이 상기 무선 IC태그의 근방에 존재하는 경우에도, 본 발명의 상기 무선통신개선시트체를 사용하여 양호하고 안정한 무선통신특성을 얻을 수 있도록 할 수 있다.

이하에서는 본 발명의 시트체를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 구체예에 따른 시트체(1)의 평면도이고, 그리고 도 2는 상기 시트체(1)의 확대 단면도이다. 상기 시트체(1)는 제1스페이서(2), 보조안테나(3), 제2스페이서(4) 및 도체층(5)을 포함한다. 또한, 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나(3)에는 홈-형상(groove-shaped)의 구멍(S)이 형성된다.

상기 제1스페이서(2)는, 시트체가 사용되는 경우에 무선 IC가 그 위에 배치되는 배치면(2a)을 가지며, 상기 배치면(2a)의 반대측의 표면이 보조안테나(3)와 접촉하도록 설치되고, 그리고 상기 무선 IC태그의 이극안테나와 상기 보조안테나(3) 사이를 절연하는 절연층으로 만들어진다.

상기 보조안테나(3)는 상기 무선 IC태그에 전자적으로 결합하도록 상기 무선 IC태그의 통신주파수와 공진하며, 또한 공진안테나로서 기능한다.

상기 제2스페이서(4)에는 상기 제1스페이서와는 반대측 상에서 이들 사이에 개재되는 상기 보조안테나(3)가 제공되고, 그리고 이는 상기 보조안테나(3)와 상기 도체층(5) 사이를 절연하는 절연층으로 이루어진다.

상기 도체층(5)은 상기 제2스페이서(4)의 상기 보조안테나(3)와는 반대측 상에 설치되며, 접지층으로서 기능하는 이면도체층이다.

상기 제1스페이서(2), 상기 보조안테나(3), 상기 제2스페이서(4) 및 상기 도체층(5)은 동일한 외형 치수를 가지며, 이 순서로 적층되어 상기 시트체(1)를 구성한다.

상기 적층 방향에서 보았을 때의 상기 시트체(1)의 평면형상은 많은 경우들에 있어서는 배치되는 상기 무선 IC태그의 형상에 따라 직사각형(rectangular)이다. 또한, 상기 시트체(1)의 총두께는 대략 0.5 내지 10㎜이다.

제1 구체예에 있어서, 상기 평면형상은 직사각형으로 한정되며, 상기 직사각형의 장변 방향 내의 중앙부에 단변(short side) 방향과 평행한 선형 구멍(linear hole)(S)이 형성된다. 상기 선형구멍의 형상에 기초하여, 이하에서는 상기 제1 구체예의 상기 구멍은 I형(I type)으로 언급되고, 그리고 상기 시트체(1)은 I형 시트체(I type sheet)(1)로 언급될 것이다. 도 1에 있어서, 상기 구멍(S)은 상기 시트체의 대략 중양에 형성된다. 그러나, 상기 구멍(S)의 위치는 상기 중앙부에 반드시 제한되는 것은 아니다. 상기 구멍(S)은 상기 무선 IC태그의 IC칩 또는 그의 접합부(bonding part) 및 리액턴스장착부의 위치들에 따라 적절한 위치들에 형성될 수 있다.

상기 구멍(S)의 단면은 도 2에서 단면도로 나타낸 바와 같다. 즉, 상기 구멍(S)은 적층방향으로 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나를 통하여 관통하고, 그 결과로, 상기 제2스페이서(4)가 상기 홈의 바닥을 형성한다. 따라서, 상기 구멍(S)의 깊이(D)는 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나(3)의 총두께와 동일하며, 예를 들면 0.1 내지 5㎜이다.

상기 구멍(S)은 상기 시트체(1)의 단변 방향 길이(L0)의 20 내지 97%에 대응하는 길이(L)를 갖는다. 예를 들면, 상기 구멍(S)의 상기 길이(L)는 6 내지 116㎜이다.

상기 구멍(S)의 폭(W)은 상기 IC칩 그의 접합부(joint portion) 및 상기 리액턴스장착부의 크기 등에 따라 예를 들어 1 내지 120㎜이다. 상기 구멍(S)이 배치되는 경우, 배치된 상기 무선 IC태그 및 상기 보조안테나(3)들이 상기 구멍(S)을 통하여 전자적으로 결합되고, 그리고 상기 보조안테나(3)는 공진안테나로서 기능한다. 게다가, 상기 구멍(S)이 상기 무선 IC태그의 바로 아래에 배치되기 때문에, 상기 IC칩은 상기 도체부의 근방 도전체(nearby conductor)로서의 상기 보조안테나(3)에 의하여 영향을 덜 받을 수 있다.

상기 제1스페이서(2)와 상기 제2스페이서(4)들은 상기 무선 IC태그와 상기 보조안테나(3)를 각각 절연하고, 상기 보조안테나(3)와 상기 도체층(5)을 각각 절연하고, 그리고 유전체층들로서 파장단축효과(wavelength shortening effect)를나타내어 상기 보조안테나(3)의 상기 공진주파수를 조정한다. 상기 보조안테나(3)와 상기 이면도체층(5)의 사이에 전계가 0이 되는 영역(부분)이 형성되는 경우가 있을 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 보조안테나(3)와 상기 이면도체층(5)들은 전계가 0이 되는 영역 내에 비아(vias)들을 형성하는 것에 의하여 서로 전기적으로 연결되어, 상기 보조안테나(3)의 동작이 가능하도록 한다. 또한, 전계가 0이 되는 영역 내에서 절첩하는 것(구부리는 것)이 가능하여, 상기 시트체(1)와 상기 무선 IC태그가 보다 작은 크기로 생산될 수 있도록 한다.

상기 제1스페이서(2)와 상기 제2스페이서(4)들이 상기 무선 IC태그와 상기 보조안테나(3) 또는 상기 도체층(5)의 위치관계를 확실하게 할 수 있는 경우, 이들은 낮은 전자에너지의 손실을 나타내는 물질 즉, 통신주파수대역(communication frequency band) 내에서 낮은 유전탄젠트(dielectric tangent) tanδ(ε"/ε') 또는 자성 탄젠트(magnetci tangent) tanδ(μ"/μ')를 갖는 물질을 이용하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 제1스페이서(2)와 상기 제2스페이서(4)들은 공간 내에서 작동될 수 있다. 그러나, 일반적으로, 이들은 이하에서 예시되는 유기물질들을 사용한다.

상기 유기물질들로서는, 고무, 열가소성 탄성체(thermoplastic elastomer), 각종 플라스틱, 목재와 종이 및 이들의 다공질체들이 사용될 수 있다. 상기 고무의 예들에는 천연고무 뿐만 아니라 이소프렌고무, 부타디엔고무, 스티렌-부타디엔고무, 에틸렌-프로필렌고무, 에틸렌-프로필렌-디엔고무(EPDM rubber ; ethylene-propylene-diene rubber), 에틸렌-비닐아세테이트계고무, 부틸고무, 할로겐화부틸고무, 클로로프렌고무, 니트릴고무, 아크릴고무, 에틸렌아크릴고무, 에피클로로히드린고무, 불소고무, 우레탄고무, 실리콘고무, 염소화폴리에틸렌고무, 수소첨가니트릴고무(HNBR ; hydrogenated nitryl rubber) 및 이들의 유도체들과 같은 합성고무 단독, 그리고 여러 형태의 변성처리를 통하여 이들 고무들을 변성시키는 것에 의해 수득되는 고무들이 포함된다. 이들 고무들은 단독으로 사용될 수 있으나, 이들 중의 일부들이 조합으로 사용될 수도 있다.

상기 열가소성 탄성체의 예들에는 염소계 탄성체들(염소화 폴리에틸렌), 에틸렌공중합체계 탄성체들, 아크릴 탄성체들, 에틸렌아크릴공중합체계 탄성체들, 우레탄계 탄성체들, 에스터계 탄성체들, 실리콘계 탄성체들, 스티렌계 탄성체들, 아미드계 탄성체들 또는 올레핀계 탄성체들 및 이들의 유도체들이 포함된다.

게다가, 상기 각종의 플라스틱의 예들에는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, AS수지, ABS수지, 폴리스티렌, 폴리염화비닐 또는 폴리염화비닐리덴 등과 같은 염소계수지, 폴리초산비닐, 에틸렌-초산비닐공중합체, 불소수지, 실리콘수지, 아크릴수지, 나일론, 폴리카보네이트(polycarbonate), 폴리에틸렌테레프탈레이트, 알키드수지, 불포화폴리에스터, 폴리설폰, 폴리이미드수지, 우레탄계수지, 페놀수지, 요소수지 및 에폭시수지 및 이들의 유도체들 및 또한 공중합체(copolymer) 및 재생수지(recycled resin)들이 포함된다.

앞서 기술된 물질들은 사용에 있어서 어떠한 처리도 없이 그대로 사용되거나 또는 복합시키거나(composed) 또는 변성시켜(modified) 사용될 수 있다. 상기 물질들은 바람직하게는 발포된다. 전형적인 저밀도의 유전물질의 예들에는 발포폴리스티렌 등과 같은 발포수지가 포함된다.

상기 제1스페이서층(2) 및 상기 제2스페이서층(4)을 구성하는 상기 유전물질은 예를 들면 1.0g/㎤ 이하의 밀도를 갖는 것이 바람직하다.

앞서 기술한 바와 같은 이러한 저밀도의 유전물질로서 다공성 유기물질들 및 다공성 무기물질들로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 하나 또는 다수의 물질들을 사용하는 것이 가능하다. 발포되지 않은 물질이 사용되거나 또는 발포되지 않은 물질과 발포된 물질의 조합이 사용될 수도 있다. 게다가, 마분지 등과 같은 종이, 목재, 유리, 유리섬유, 점토-기반 물질 등을 사용하는 것이 가능하다. 더욱이, 상기 무선 IC태그의 기재(base materials)들 또는 점착재층(adhesive layers)들이 스페이서를 위한 재료로 사용될 수 있다.

상기 발포방법으로서의 수단에는 제한이 없으나, 발포방법들은 발포제(foaming agent)가 첨가되는 방법들, 열팽창성 미립자들이 첨가되는 방법들로 분류된다. 발포제로서는 유기계 발포제와 무기계 발포제가 있다.

첨가되는 상기 유기계 발포제들의 예들에는 디니트로소펜타메틸렌트트라민(DPT ; dinitroso pentamethylene tetramine), 아조디카르본아미드(ADCA ; azodicarbonamide), p,p'-옥시비스(벤젠술포닐히드라지드)(OBSH ; p,p'-oxybis(benzenesulfonyl hydrazide) 및 히드라조디카르본아미드(HDCA ; hydrazodicarbonamide)들이 포함되나, 이들로 한정되는 것은 아니다.

첨가되는 상기 무기계 발포제들의 예들에는 탄산수소나트륨(sodium hydrogencarbonate)이 포함되나, 이것으로 한정되는 것은 아니며, 물질에 따라 적절하게 선택되고 그리고 첨가될 수 있다.

또한, 첨가되는 상기 열팽창성 미립자의 예들에는 열적으로 팽창하는 마이크로캡슐(microcapsule) 형태의 미립자소구(fine particle pellets)가 포함된다.

발포배율에도 특별한 제한은 없으나, 흡수체(absorber)의 두께의 변화가 적고, 강도가 유지될 수 있고, 그리고 경량화될 수 있도록 하는 것으로 결정될 필요가 있다. 따라서, 상기 발포배율은 대략 2 내지 30배가 바람직하다.

발포구조(foaming structure)에 대해서는 특별한 제한은 없으나, 상기 발포구조는 압축방향에서의 강도가 높아지도록, 예를 들면, 두께 방향으로 편평하게 되도록 형성되도록 결정되는 것이 바람직하다.

상기 목재의 예들에는 합판, 나왕재(lauan materials), 파티클보드(particle board), 중밀도섬유판(MDF) 등과 같은 목질재료(wood material)가 포함된다. 상기 물질에 대한 실질적인 제한은 없으며, 다수의 물질들이 조합되어 사용될 수 있다.

상기 다공성 무기물질의 예들에는 각종 세라믹 재료, 석고보드, 콘크리트, 발포 유리, 속돌(부속 ; pumice stone), 아스팔트, 점토재(clay materials) 등이 포함되나, 이들에 제한되는 것은 아니다.

상기 제1스페이서층(2), 상기 제2스페이서층(4) 및 상기 코팅물질의 상기 유전물질들은 수신된 전파에너지를 가능한 한 손실을 억제하도록 하여 송신에너지로 전환시킬 필요가 있고, 따라서, 상기 물질로 인한 에너지 손실이 가능한 한 낮은 물질을 선택할 것이 필요하다. 따라서, 무선통신을 위하여 상기 무선IC태그에 의하여 사용되는 전자파의 주파수에 대한 상기 유전탄젠트(tanδ)(ε"/ε')는 0.5 또는 그 이하, 보다 바람직하게는 0.2 또는 그 이하이다.

상기 스페이서 물질은 바람직하게는 낮은 밀도와 낮은 유전탄젠트(tanδ)(ε"/ε') 둘 다를 갖는 것이 바람직하기는 하나, 보다 중요한 것은 통신주파수대역(상기 UHF 대역 등)으로의 낮은 유전탄젠트(tanδ)를 발휘하는 것이다.

더욱이, 상기 복소비유전율의 실수부 ε'가 높은 경우, 상기 시트체가 보다 얇고 그리고 보다 작게 만들어질 수 있으며, 그에 따라 ε'는 바람직하게는 1 내지 10인 것이 바람직하다. 여기에서, 상기 시트체는 여러 변수들을 고려하여 설계되고, 따라서, 이러한 값으로 한정되는 것은 아니다.

상기 제1스페이서층(2) 및 상기 제2스페이서층(4)들은 각각 다른 유전물질로 되거나 또는 동일한 유전물질로 될 수 있다.

상기 구멍 또는 노치를 포함하여 구성되는 상기 조정부에 이용되는 물질로서는, 상기 스페이서들에 대하여 사용되는 물질들을 그대로 사용할 수 있다. 그러나, 임피던스조정을 위해서 유전상수를 증가시키는 경우에는, 예를 들면, 카본블랙, 탄소섬유, 흑연, 흑연섬유, 티타늄 산화물(titanium oxide), 아연 산화물, 마그네슘 산화물, 금속 산화물(metal oxide) 또는 금속 등과 같은 고유전상수 물질을 배합하는 것이 가능하다. 투자율을 부여하는 경우, 페라이트(ferrite), 철, 니켈, 철계 합금(Fe-based alloy), 철계 산화물, 그래뉼라이트 조성물(granulite composition), 카보닐철(carbonyl iron), 자성 금속(magnetic metal), 자성 산화물(magnetic oxide) 등이 함께 배합될 수 있다. 금속을 배합하는 경우, 전류의 전도(도통)를 허용하지 않는 저항을 사용한다.

상기 보조안테나(3) 및 상기 도체층(5)은 도전성을 갖는 도전체로 이루어진다.

도전물질(conductive material)에는 금, 백금, 은, 니켈, 크롬, 알루미늄, 구리, 아연, 납, 텅스텐 또는 철, 금속의 분말 또는 도전성 카본블랙을 수지와 혼합하는 것에 의하여 수득되는 수지혼합물, 도전성수지(conductive resin)의 필름 등이 포함될 수 있다. 상기 금속은 박막상(foil shape), 판상(plate shape), 시트상(sheet shape), 필름상(film shape) 등으로 가공될 수 있다. 더욱이, 예를 들어 600Å의 두께를 갖는 금속박층(metal thin film layer)이 합성수지필름(synthetic resin film) 상에 형성되는 구성을 사용하는 것도 가능할 수 있다. 필름 또는 천(cloth) 등과 같은 기재 상에 금속포일(metallic foil)을 전사하는 것에 의해 수득되는 것을 사용하는 것도 가능하다. 게다가, 금속입자계-도전성잉크(metallic particle-based conductive ink)(예를 들어, 저항율 10Ω/입방 이하)가 상기 제1스페이서(2) 및 제2스페이서(4) 상에 도포(코팅)될 수 있다.

상기 보조안테나(3)의 공진층의 크기는 특정 주파수의 전파에 대응하는 파장에 따라 결정될 수 있다. 그러나, 상기 도체층(5)은 상기 공진층과 적어도 같은 크기 또는 그 보다 더 큰 크기인 것이 바람직하다. 이는 상기 시트체가 부착되는 제품들의 형탤로 인한 영향을 가능한 한 억제하기 위한 것이다. 또한, 상기 도체층(5)이 전자차폐특성(electromagnetic shielding properties)을 갖는 재료, 예를 들면, 금속 제품에만 부착되는 경우, 즉, 이면도체층의 기능을 갖는 물질에 부착되는 경우에는 필수적인 것은 아니다.

상기 구멍 또는 노치(S)는 통상의 형성방법으로 형성될 수 있다. 상기 제1스페이서(2)를 펀칭(punching) 또는 절단(cutting) 등과 같은 기계적인 가공 또는 에칭(etching) 등과 같은 화학적인 가공에 적용시켜 유전물질로 이루어지는 판상 부재(plate member)로부터 상기 구멍 또는 노치가 되는 소정의 부분을 제거할 수 있다. 또한, 일부 경우들에 있어서, 사용되는 상기 유전물질이 상기 성형가공에 앞서 상기 구멍 또는 노치를 갖는 형상으로 성형될 수도 있다.

또한, 상기 제1스페이서(2)의 경우에서와 마찬가지로 상기 보조안테나(3)가 기계적인 가공 또는 화학적인 가공에 적용되어 그에 의하여 상기 구멍 또는 노치가 되는 소정의 부분을 제거할 수 있다. 또한, 상기 스페이서에 대하여 미리 인쇄(printing), 증착(evaporation), 코팅(coating)이 직접적으로 수행되어 상기 스페이서가 상기 구멍 또는 노치를 갖도록 할 수 있다.

이러한 종류의 방법을 사용하여, 상기 구멍 또는 노치가 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나(3) 각각에 형성될 수 있으며, 또한 상기 제1스페이서(2) 상에 미리 상기 보조안테나(3)를 적층시키고, 계속해서 상기 구멍 또는 노치가 상기 제1스페이서(2) 및 상기 보조안테나(3)에 동시적으로 성형되도록 할 수도 있다.

본 발명의 상기 구멍 또는 노치는 상기 보조안테나(3)에 대해 필수이지만, 상기 도체층(5)에 대해서는 필수적이지 않다. 유사한 방법으로, 상기 구멍 또는 노치는 상기 제스페이서(2) 및 상기 제2스페이서(4) 내에 존재하거나 또는 존재하지 않을 수 있다. 가장 가까운 도체층에 상기 구멍 또는 노치를 제공하는 것이 본 발명의 요건이다.

상기 구멍 또는 노치의 형상은 슬릿형(slit shape ; 절단형상(cutout shape)) 또는 슬롯형상(slot shape ; 중공형(hollow shape))을 가질 수 있다. 전기저항을 상승시킬 수 있는 것이면 그 형상에 제한은 없다. 또한, 상기 구멍 또는 노치의 치수는 무선통신의 전파의 주파수에 대해서 공진하는 것이거나 또는 그렇지 않은 것이 될 수 있다.

상기 구멍 또는 노치를 포함하는 상기 조정부의 목적은 상기 무선 IC태그의 상기 IC칩의 임피던스를 조정하는 한편으로 상기 태그의 공진주파수를 조정하는 것이다. 이 목적에 따르면, 상기 조정부에 투자율이나 유전율을 부여하는 것에 의하여 임피던스를 능동적으로 변경 및 제어하는 것이 가능하다.

도 3은 본 발명의 제2 구체예에 따른 시트체(11)를 나타내는 평면도이다. 상기 제1 구체예에서의 상기 구멍 또는 노치의 형상을 제외하고는, 상기 제2 구체예에서의 각 층을 구성하는 물질 등은 상기 제1 구체예의 그것들과 동일하며, 홈-형상(groove shape)을 이하에서 기술한다.

제2 구체예에 있어서는 상기 제1 구체예와 유사하게, 평면형상은 직사각형이며, 또한 상기 직사각형의 장변의 중앙에 단변 방향과 평행한 직선형 구멍(linear hole)(S1)이 형성된다. 또한, 장변 방향에 대하여 평행한 2개의 직선형 구멍(S2)들이 소정의 간격으로 서로에 대해 이격된다. 상기 구멍(S1)과 상기 구멍(S2)들은 중앙부에서 이들이 서로 교차하도록 하고 그리고 상기 직선형 구멍(S1)이상기 구멍(S2)들로부터 외측으로 돌출되지 않도록 하여 설치된다. 앞서 기술된 2개의 구멍(S2)들과 그 중앙부에서 상기 2개의 구멍(S2)들이 서로 결합하도록 하여 설치되는 상기 구멍(S1)의 형상에 기초하여, 이하에서는 상기 제2 구체예의 상기 구멍(S2)은 H형 구멍(H type hole)(32)이라 하고, 상기 시트체(11)는 H형 시트체(H type sheet)라 한다.

상기 구멍(S1) 및 상기 구멍(S2)의 단면은 상기 제1 구체예에 따른 도 2의 단면도와 동일하다. 즉, 상기 구멍(S1) 및 상기 구멍(S2)들은 상기 제1스페이서(2) 및 상기 보조안테나(3)을 적층방향으로 관통하여 상기 제2스페이서(4)가 상기 홈의 바닥을 형성하도록 한다. 또한, 상기 구멍(S1)과 상기 구멍(S2)들의 깊이들 및 폭들은 서로 다를 수 있다. 그러나, 여기에서는, 이들은 서로 같다. 유사하게, 상기 2개의 구멍(S2)들의 길이들, 깊이들 또는 폭들은 서로 다를 수 있다. 그러나, 여기에서는, 이들은 서로 같다.

상기 구멍(S2)의 깊이(D)는 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나(3)의 총두께와 동일하며, 예를 들면, 0.1 내지 5㎜이다. 상기 구멍(S1) 및 상기 구멍(S2)의 폭(W)은 상기 IC칩 그의 접합부 및 상기 리액턴스장착부의 크기에 따라, 예를 들면, 1 내지 50㎜이다.

상기 구멍(S1)의 길이(L1)는, 예를 들면, 5 내지 150㎜이고, 그리고 상기 구멍(S2)들의 길이(L2)들은, 예를 들면, 30 내지 200㎜이다.

상기 구멍(S1) 및 상기 구멍(S2)가 배치되는 경우, 배치된 상기 무선 IC태그의 상기 이극안테나 및 상기 보조안테나(3)들은 상기 구멍(S1) 및 상기 구멍(S2)들을 통하여 전자적으로 결합되고, 그리고 상기 보조안테나(3)는 공진안테나로서 기능한다. 더욱이, 상기 구멍(S1)이 상기 무선 IC태그의 바로 아래에 배치되고, 그리고 상기 구멍(S2)들이 상기 이극안테나의 루프부(상기 리액턴스장착부) 내에 배치되기 때문에, 상기 IC칩 및 상기 루프부(상기 리액턴스장착부)들은 도체로서의 상기 보조안테나(3)에 의하여 덜 영향받을 수 있게 된다.

도 4a 및 도 4b들은 본 발명의 다른 구체예를 나타내는 평면도들이다. 도 4a는 상기 제1 구체예의 상기 구멍(S)이 변형된 제3 구체예를 나타내고 있으며, 상기 구멍(S)의 중앙부의 폭이 다른 부분들 보다 더 넓어지도록 하여 IC칩에 대한 영향을 더 감소시키도록 한다. 도 4b는 상기 제2 구체예의 상기 구멍(S1)이 변형된 제4 구체예를 나타내고 있으며, 상기 구멍(S1)의 중앙부의 폭이 다른 부분들 보다 더 넓어지도록 하여 IC칩에 대한 영향을 더 감소시키도록 한다.

구멍들 또는 노치들의 형상 또는 개수는 도 4a 및 도 4b들로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 복수의 구멍들이 형성되거나, 이들의 조합이 사용되거나 또는 노치부(notch portion)가 상기 보조안테나를 완전히 분할하도록 형성될 수도 있다. 또한, 상기 구멍 또는 노치는 직선형, 막대형(rod shapes), 원형, 원호형(arc shapes), 곡선형(curve shapes) 또는 부정형(irregular shapes) 등 임의의 형상을 가질 수 있다. 이들은 상하방향(vertically)으로 분포할 수 있다.

각 시트체에 있어서는, 바람직하게는, 상기 무선 IC태그가 상기 배치면(2a) 상에 배치되고, 그리고 상기 배치면(2a)과 상기 배치면(2a)에 반대되는 표면 중의 적어도 하나가 접착(adhesion) 또는 접합특성(bonding properties)들을 가져 목표 제품에 부착되도록 할 수 있다. 따라서, 상기 목표 제품에의 상기 무선 IC태그의 배치 또는 부착이 쉽게 수행되도록 할 수 있다. 상기 목표 제품에의 설치 방법은 이에 제한되는 것은 아니다. 예를 들면, 고정치구(fixture)를 사용하는 방법, 자석을 사용하는 방법, 끼워넣는 방법(fitting method) 또는 테이프 형상(tape form)을 갖는 물질을 사용하여 가압하는 방법들이 사용될 수 있다.

도 5는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 시트체(1)를 나타내는 확대 단면도이다. 상기 실시 형태에서는 상기 제1스페이서(2) 및 상기 보조안테나(3)를 통과하고, 바닥으로 기능하는 상기 제2스페이서(4)에 의하여 한정되는 홈-형상 구멍(groove shaped hole)(S)이 형성되는 구성을 기술하고 있다. 그러나, 상기 제1스페이서(2)가 구멍을 갖지 않고, 상기 보조안테나(3)에만 구멍이 형성되는 구성 또한 사용될 수 있다.

본 구체예의 제조방법으로서는, 상기 구멍이 형성되지 않은 상기 제1스페이서(2)가 상기 구멍이 형성된 상기 보조안테나에 부착될 수 있다. 달리, 상기 제1스페이서(2)와 상기 보조안테나(3)에 구멍을 형성한 후, 상기 제1스페이서(2)의 구멍을 메울 수도 있다.

앞서의 구체예들에 있어서, 홈-형상의 구멍이 상기 보조안테나(3)를 통하여 배치되기는 하나, 노치가 배치될 수도 있다. 도 6a 및 도 6b들은 상기 보조안테나의 다른 예의 평면도를 나타내고 있다. 도 6a는 제5 구체예를 나타내며, 직선의 형상의 노치(S)가 형성된 보조안테나(3a)를 나타낸다. 도 6b는 단변 방향으로 평행한 직선의 형상의 노치 및 장변 방향으로 평행한 홈-형상의 구멍이 중앙부에서 서로 교차하는 것과 동시에 상기 직선 형상의 노치가 상기 구멍의 밖으로 돌출되지 않는 보조안테나(3b)를 나타낸다.

도 7a 및 도 7b는 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 무선통신 IC태그(30)를 나타내는 평면도이다. 본 구체예의 무선통신 IC태그(30)는 상기 무선 IC태그(20)가 상기 시트체의 상기 배치면(2a) 상에 배열되는 구조이다. 도 7a는 제1 구체예에 따른 상기 시트체(1)의 상기 배치면(2a) 상에 상기 무선 IC태그(20)가 배치되는 제7 구체예를 나타내고 있고, 그리고 도 7b는 제2 구체예에 따른 상기 시트체(11)의 상기 배치면 상에 상기 무선 IC태그(20)가 배치되는 제8 구체예를 나타내고 있다.

상기 무선통신 IC태그(30)에 있어서는, 그의 외측표면의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복되는 것이 바람직하다. 상기 유전재료는 자성을 가질 수 있다. 피복을 위한 유전물질로서는, 예를 들면, 하드커버(hard cover)와 유연성을 부여하는 소프트커버(soft cover)가 고려될 수 있다. 하드커버로서는, 앞서 기술한 바와 같은 각종 플라스틱 및 무기 재료, 목재 등이 고려된다. 수지와 무기재료의 복합이 사용될 수도 있다. 소프트 커버로서는, 앞서 기술한 바와 같은 열가소성 탄성체 및 각종 합성고무들이 사용될 수 있다. 강성을 부여할 수 있는 재료(물질)를 이용하는 것이 하드커버가 되고, 유연성을 부여할 수 있는 재료를 이용하는 것이 소프트커버가 된다. 재료들로서는, 상기 유전물질로서 예시된 재료들, 다른 무기재료들, 종이계 재료들(paper-based materials), 목재계 재료들(wood-based materials), 흙계 재료들(soil-based materials), 유리계 재료들(glass-based materials) 및 세라믹계 재료들(ceramic-based materials)이 사용될 수 있다. 이들 재료들에 충전재(filler)를 배합하거나 가교처리(cross-linking treatment)를 수행하는 것이 선택될 수 있다. 또한, 접착성이나 접합성을 가질 수 있다. 발포재료들이 사용될 수도 있다. 피복재료로서는, 제1스페이서나 제2스페이서의 재료로서 예시된 재료를 그대로 사용할 수 있다. 폴리머(polymer)와 유리섬유의 복합체 또는 다른 복합재료(composite materials)들이 종종 이용된다. 특히, 내환경성(envirionment resistance), 내구성(endurance), 내충격성(impact resistance) 또는 절연성(insulation properties)을 부여하기 위해서 적당한 재료들이 선정되고, 피복가공(coating process)되게 된다.

본 발명의 상기 시트체에 있어서는, 바람직하게는, 상기 도체층(5)의 크기는 상기 보조안테나(3)의 공진층의 크기와 같거나 또는 더 크다. 특히 바람직하게는, 상기 도체층(5)의 적어도 일부가 공진길이방향으로 상기 보조안테나(3)의 상기 공진층에서 돌출된다.

상기 보조안테나(3)의 공진층의 크기들 가운데, 그의 적어도 일측의 길이는 무선통신에 사용되는 특정의 주파수를 갖는 전파가 공진하는 길이인 공진길이로 설정된다. 예를 들면, 도 1에 나타낸 상기 시트체(1)에 있어서는, 상기 보조안테나(3)의 길이방향의 크기가 상기 공진길이로 설정된다. 또한, 상기 I형 시트체의 경우, 상기 구멍(S)의 연장방향(extending direction)에 대하여 수직인 방향이 상기 공진길이로 설정된다. 상기 H형 시트체의 경우는, 단변 방향에 대하여 평행한 상기 직선상 구멍(S1)의 연장방향에 대하여 수직인 방향이 상기 공진길이로 설정된다.

상기 보조안테나(3)의 공진층의 공진길이를 갖는 측면에 대해 평행한 방향, 즉, 도 1에 나타낸 바와 같은 상기 시트체(1)에서의 길이방향 내의 측면이 상기 공진길이방향으로 설정되는 경우, 상기 도체층(5)의 일부가 상기 공진길이방향으로 돌출된다.

도 8은 본 발명의 또 다른 구체예에 따른 시트체(21)를 나타내는 평면도이며, 도 9는 상기 시트체(21)를 나타내는 정면도이다.

평면도로 보는 경우, 상기 시트체(21)에 있어서, 최상층에 배치되는 상기 제1스페이서(2)가 상기 보조안테나(3) 및 상기 제2스페이서(4)들과 겹쳐져서 이들이 보여지지 않는다. 그러나, 상기 도체층(5)은 상기 보조안테나(3)의 길이방향으로 돌출되기 때문에 보이게 된다.

또한, 본 구체예에 있어서, 상기 도체층(5)은 상기 공진길이방향에 대하여 수직인 방향, 즉, 상기 보조안테나(3)의 상기 공진층의 측방향(lateral direction)에서 돌출되지 않으며, 상기 도체층(5)의 공진길이방향에 대하여 수직인 방향의 측면의 길이는 상기 보조안테나(3)의 공진층의 측방향 길이와 같은 길이로 설정된다.

상기 도체층(5)은 접지층으로서 기능하기 때문에, 상기 도체층(5)은 적어도 상기 보조안테나(3)의 상기 공진층과의 결합이 이루어지는 크기를 가지며, 임피던스가 조정될 수 있다. 그러나, 상기 제2스페이서(4)가 상기 시트체(21)의 전 표면을 덮도록 하여 제공되는 것이 바람직하다. 따라서, 바람직하게는, 상기 도체층(5)의 일부가 공진길이방향으로 돌출하여 상기 도체층(5)의 면적이 상기 보조안테나(3)의 공진층의 면적보다 더 넓어지도록 구성된다. 상기 도체층(5)의 공진길이방향으로 내민 부분은 유전물질로 피복될 수 있다. 이 경우, 상기 보조안테나(3)와 상기 도체층(5)의 크기의 관계가 유지될 수 있는 한, 상기 제1스페이서(2), 상기 제2스페이서(4) 및 상기 피복재료의 크기들은 제한되지 않으며, 따라서 이들은 각각 적당의 크기들을 가질 수 있다.

게다가, 상기 도체층(5)의 일부가 공진길이방향에서 돌출되는 경우, 방사된 전파(radiated wave)의 지향성이 증가되고 그리고 그에 따라 통신개선효과가 발휘될 수 있기 때문에, 상기 도체층(5)의 일부는 예를 들면 상기 공진길이방향의 단지 일측면 내에서 돌출될 수 있다. 또한, 상기 도체층(5)의 일부가 상기 공진길이방향에 대해 수직인 방향 전체에 걸쳐 상기 공진길이방향으로 돌출될 필요는 없다. 예를 들면, 상기 도체층(5)의 일부는 상기 공진길이방향에 대해 수직인 방향의 일부에서만 상기 공진길이방향으로 돌출될 수 있다.

상기 공진길이방향으로 돌출되는 상기 도체층(5)의 일부의 돌출길이는 무선통신에 사용되는 특정의 주파수에 따라 변할 수 있다. 예를 들어, 상기 돌출길이는 상기 보조안테나(3)의 상기 공진층의 공진길이의 약 1.2 내지 2배에 대응될 수 있다. 상기 공진길이가 1.2배 미만인 경우, 효과가 충분히 발휘되지 않는다. 상기 공진길이가 2배를 초과하는 경우, 효과는 유지되지만 상기 시트체 전체의 크기가 증가될 수 있다.

도 10a 내지 도 10c들은 상기 시트체(21)의 또 다른 구체예를 나타내는 평면도들이다.

도 10a는 상기 공진길이방향의 단지 일측에서 일부가 돌출되는 구체예를 나타내는 평면도이고, 도 10b는 상기 공진길이방향에 대하여 수직인 방향에서만 상기 공진길이방향으로 돌출하는 구체예를 나타내는 평면도이고, 그리고 도 10c는 상기 공진길이방향의 단지 일측에서만 돌출하는 것과 동시에 상기 공진길이방향에 대하여 수직인 방향에서 상기 공진길이방향으로 돌출하는 구체예를 나타내는 평면도이다.

상기 무선 IC태그가 상기 시트체에 부착되는 상태에서 상기 무선통신을 수행하는 경우에 있어서, 상기 무선 IC태그로부터 송신되는 전자파(electromagnetic waves)는 주로 상기 공진길이방향에서의 단부표면(end surface)로부터 방출된다. 상기 도체층(5)의 크기가 상기 보조안테나(3)의 공진층과 같거나 또는 또는 더 작은 경우, 상기 단부표면으로부터 방출되는 전자파는 상기 단부표면에 대하여 모든 방향으로 방출된다. 그러나, 상기 도체층(5)의 일부가 공진길이방향으로 돌출되는 경우, 상기 단부표면으로부터 방출되는 전자파는 상기 도체층(5)의 제2스페이서(4)에 접촉하는 표면 측에서만 방출된다. 따라서, 송신된 전자파는 상기 시트체(21)의 두께 방향으로 지향성을 가지게 된다. 게다가, 상기 공진길이방향의 양측 단부표면들로부터 상기 시트체(21)의 두께 방향으로 방출되는 전자파는 상기 시트체(21)의 윗쪽, 즉 무선 IC태그의 윗쪽에서 서로 결합되어 송신강도(transmission intensity)가 향상된다.

도 1에 나타낸 바와 같은 상기 시트체(1)는 그 평면 형상이 직사각형으로 한정되었다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 예를 들면, 상기 평면 형상은 정방형(square)으로 한정될 수 있다. 상기 평면 형상이 정방형인 경우, 상기 공진길이방향은 서로에 대하여 수직인 한편으로 상기 정방형의 각 측면들에 대해 수직인 2개의 방향들을 의미한다. 따라서, 바람직하게는, 상기 도체층(5)은 도 8에 나타낸 바와 같은 상기 공진길이방향인 길이방향에서만 돌출되는 것은 아니며, 서로에 대하여 수직인 두 공진길이방향들에서 돌출된다. 본 발명의 상기 시트체(1)의 평면 형상이 안테나 기능을 갖는 한에서는, 그의 형상에 제한은 없다. 예를 들면, 다각형, 원형, 난형(oval shape) 또는 부정형 등과 같은 평면 형상을 가질 수 있다.

도 11a 및 도 11b들은 평면 형상이 정방형인 경우의 상기 시트체(22)의 구체예를 나타내는 평면도들이다.

도 11a는 도체층(5)이 상기 보조안테나(3)의 공진층의 주변 전부에 걸쳐서 돌출되는 구체예를 나타내고 있고, 그리고 도 11b는 상기 도체층(5)이 2개의 공진길이방향에서 각각 돌출된 구체예를 나타내고 있다.

무선 IC태그가 본 발명의 상기 시트체(1, 11, 21, 22)들 상에 배치하는 것에 의하여 도전성 재료, 유전체 재료, 자성 재료 등 무선 IC태그의 통신특성을 악화시키는 재질인 통신방해부재에 붙이는 경우에도 자유공간의 경우와 마찬가지로 전파 방식에서 양호한 무선통신 특성을 갖는 무선 IC태그를 수득하는 것이 가능하다. 또한, 상기 시트체(1, 11, 21, 22) 상에 상기 IC칩을 직접 탑재(설치)하여 상기 시트체(1, 11, 21, 22)가 그대로 무선 IC태그로서 기능하도록 한다. 이러한 무선 IC태그도 상기 통신방해부재에 부착시키는 경우, 자유공간의 경우와 유사하게 무선통신이 가능하게 될 수 있다.

본 발명에 대하여 사용되는 통신주파수는 특히 한정되는 것은 아니다. 그러나, 상기 통신주파수는 300㎒ 내지 300㎓의 범위를 포함하며, 단수 또는 복수의 주파수들이 임의로 선택될 수 있다. 상기 300㎒ 내지 300㎓의 범위에는 UHF대(300㎒ 내지 3㎓), SHF대(3㎓ 내지 30㎓) 및 EHF대(30㎓ 내지 300㎓)가 포함된다. 또한, 전파방식을 통한 상기 주파수들로 통신을 수행하기 위하여 사용되는 안테나에 대한 무선통신 개선책이 된다.

그 안에 본 발명의 시트체 또는 무선통신용 IC태그를 갖는 전표(slip), 증명서(verification), 카드(card) 또는 라벨(label) 등의 정보전달매체를 이용할 수 있다. 이들 전표류는 현재도 작업지시서(work instruction), 의뢰서(written request), 발주서(purchase order), 납입 전표(delivery slip), 찰표(tag), 전표(slip), 광고표시(advertising display) 등으로서 물류(physical distribution), 로지스틱스(logistics), 유통(distribution), 재고 관리(inventory management), 공정관리(process management) 등에서 활용되고 있다. 그러나, 종래기술에 따라 범용 무선 IC태그를 매립하거나(embedded) 또는 접합시킨 것(bonded)에서는 상기 통신방해부재에는 부착될 수 없다는 문제가 있었다. 실제의 제조업 분야에서는, 통신방해부재를 포함하는 많은 재료들이 존재한다. 본 발명의 무선통신개선시트체 또는 무선통신 IC태그 등을 이용하는 경우에 있어서, 심지어 IC태그, 광고표시, 전표, 증명서, 카드 또는 라벨이 금속물질 또는 도전성 또는 높은 유전상수를 갖는 물질로 이루어지는 통신방해부재를 포함하는 제품들, 중간제품들, 부품들 및 재료들, 이들 재료들을 포함하는 용기(receptacles)들, 운반도구(transport equipment), 팔레트(pallets), 차(cars), 포크리프트(forklifts), 컨테이너(containers), 가방(bags), 포대(sacks), 케이스(cases), 상품 배달 상자(returnable containers), 도전성상자(conductive boxes), 측정기(meters), 장치(apparatus), 중기(heavy equipment), 집기와 비품(furniture and fixtures), 비품(fixtures), 기계(machinery), 기기(instruments), 부재(members), 소화기(fire extinguishers), 가스 봄베(gas cylinders), 봄베(cylinders), 탱크(tanks), 탈 것(vehicles), 수송기(transport aircraft), 탑재기(on-board equipment), 배관(pipes), 금속관(metal pipes) 등에 직접적으로 부착되는 경우에서도 무선 IC태그통신이 수행될 수 있다. 따라서, 물류관리, 재고 관리, 유통 관리, 정보 관리 등에 대한 목표 제품들이 확대될 수 있다. 게다가, RFID 주파수의 국제 주파수를 적절히 사용하는 것에 의하여 수출입 관리도 용이하게 될 수 있다.

본 발명의 또 다른 구체예에 따라 무선통신시스템이 제공된다. 상기 무선통신시스템으로서는, 예를 들면, 도 12에 나타낸 바와 같이, RFID 무선통신시스템이 포함되며, 여기에서 무선 IC태그(30)들이 복수의 금속용기(31)들에 부착되고, 그리고 상기 금속용기(31)들이 동시적으로 안테나게이트부(antenna gate unit)(41)를통하여 통과하여 정보의 판독 또는 기입이 수행되도록 한다. 또한, 상기 무선 IC태그(30)들이 다수의 금속 상품들에 부착되고, 이들 금속 상품들이 컨베이어(conveyor) 상에서 소정의 간격을 유지하는 한편으로 순차적으로 이동되며, 임의의 위치에 설치된 안테나게이트부가 상기 이송되는 금속 상품들에 대한 물류관리(차량의 입출고 관리) 또는 추적관리(traceability management)를 수행하도록 하는 RFID 무선통신시스템을 구축하는 것을 가능하게 한다. 상기 무선 IC태그(30)들을 통하여 전송될 수 있는 정보에는 제품 ID(product ID), 이력 정보(history information) 및 특기 정보(special information) 뿐만 아니라, 작업 지시서, 의뢰서, 납입 전표, 발주서 등도 포함될 수 있다. 예를 들어, 이러한 정보들은 재고 관리나 코스트 관리(cost management)의 데이터로 이용되어 수율 향상(yield improvement) 또는 코스트 저감(cost reduction) 등과 같은 생산성 향상(productivility improvement)를 기대하는 것을 가능하게 한다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 대해 설명한다.

실시예들

앞서 기술된 보조안테나의 각 구체예들에 따른 상기 시트체들을 제조한 후, 그에 무선 IC태그를 부착시키고, 통신거리를 측정하였다.

표 1은 실시예 1 내지 7들 및 비교예 1 내지 3들의 치수, 재료 등을 나타낸다. 표 1에 있어서, 치수 a는 상기 시트체의 장변의 길이를 나타내고, 치수 b는 상기 시트체의 단변의 길이를 나타낸다. 실시예 1 내지 4들 및 6(구체예 1, 3 및 5)들로서는, 슬릿폭은 상기 I형 슬릿(노치)의 폭을 나타낸다. 실시예 5 및 7(구체예 4 및 2)들로서는, 슬릿폭은 상기 H형 슬릿의 폭을 나타낸다. 여기에서, 상기 슬릿(S1) 및 상기 슬릿(S2)의 폭들은 서로 동일하다. 또한, 실시예들 및 비교예들에 있어서, 슬릿은 슬롯과 구분되지 않는다. 슬릿 및 슬롯 중의 어느 하나가 구멍 또는 노치의 총칭으로서 사용된다. 슬릿 및 슬롯 각각은 노치나 구멍 또는 그의 역에 대응한다.

상기 보조안테나는 도체층 및 제2스페이서로 이루어지는 공진층으로 구성되며, 하층으로서 도체층을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다. 실시예들에 대해 사용되는 제1스페이서 및 제2스페이서들은 발포수지이고, 950㎒에서의 비투자율(relative permittivity)의 실수부(real part) ε'는 1 내지 2이고, 그리고 유전탄젠트 tanδ가 0.5 미만이다.

비교예 1은 슬릿이 형성되어 있지 않은 것 이외는 실시예 1과 같다. 비교예 2 및 비교예 3에 있어서는, 단일의 발포폴리스티렌로 된 스페이서가 제공되고, 그리고 보조안테나가 제공되지 않았다.

도 13은 통신거리의 측정 방법을 나타내는 개략도이다.

상기 시트체에 부착된 상기 무선 IC태그를 SUS판(210㎜×300㎜×0.5㎜ 두께) 상에 설치하고, 통신가능거리로부터 상기 SUS판까지의 거리를 점진적으로 증가시켰으며, 소정의 높이에 설치된 판독안테나(reader antenna)에 의해서 판독할 수 있는 최대 거리를 통신거리로 했다.

상기 무선 IC태그는 오므론 코포레이션(Omron Corporation)에 의해 제조된 웨이브태그(wave tag)를 사용하였고, 상기 판독안테나는 후지쯔사(Fujitsu Limited)에 의해 제조된 TFU-AN11(원편파 패치 안테나)를 사용하였고, 그리고 판독기는 후지쯔사에 의해 제조된 TFU-RW351(전송출력 28.5dBm, 사용 채널 : 1 내지 9채널 등 중 무작위, 태그 종별 : EPC C1G2)를 사용하였다. 상기 무선 IC태그를 상기 시트체 상에 배치하는 경우, 무선 IC태그의 IC칩이나 리액턴스장착부의 일부가 슬릿 부분과 대향하는도록 위치시켰다.

측정한 통신거리에 근거하여, 통신비율(communication rate)을 산출해 평가하였다. 통신비율은 측정한 통신거리/자유공간에서의 태그 판독 통신거리(4.5m)×100(%)으로 산출하였다. 그 결과들을 표 1에 나타내었다.

비교예 1 내지 3들에 따르면, 모두 통신거리가 짧았고, 통신비율은 4 내지 13%이었다.

실시예 1 내지 7들에 따르면, 모두 비교예들의 통신비율을 크게 웃돌고 있어 통신 개선 효과를 볼 수 있었다.

실시예 7에 따르면, 무선통신개선시트체에 무선 IC태그를 부착한 상태에서, 직경 140㎜(φ140㎜)의 금속캔(metal can)에 상기 무선 IC태그를 그 곡면을 따라 부착하였다. 이러한 상태에서조차, 통신거리는 3.5m이었고, 통신비율은 79%의 높은 값을 가졌다. 금속제 상품들의 곡면 형상에도 대응 가능하고, 원통형의 금속제품들도 RFID 무선통신을 통하여 관리하는 것이 가능하다고 말할 수 있다.

표 2 및 표 3들은 본 발명의 상기 무선통신개선시트체(1)를 상기 무선 IC태그(20)에 대하여 사용하는 경우에서의 형상 효과를 시뮬레이트하는 것에 의해 얻어진 결과들을 나타내고 있다. 표 2는 형상과 재료 조건들을 나타내고, 그리고 표 3은 급전정합 S11(S 변수)과 953㎒에서의 통신특성들 및 그로부터 결정되는 통신개선율을 나타내고 있다. 표 2 및 표 3들에서는 구멍 또는 노치(표에서는 슬릿으로 표시됨)가 형성되지 않고(패치안테나의 구성) 그리고 자유공간에서 상기 무선 IC태그(20)를 사용하는 경우에서의 상대적인 비교를 나타내고 있다. 표 2의 상기 제1스페이서 및 제2스페이서들은 표 1과 같은 발포수지를 사용하고 있다.

먼저, 계산에 사용된 무선 IC태그(20)는 실질적으로 길이방향(길이 94㎜, 폭 16㎜)으로 배치되고, IC칩의 임피던스는 950㎒대에 대해 자유공간에서 정합하는 임피던스값으로 하는 UHF대에 따른다.

표 3은 급전정합 S11의 피크 주파수(㎓), 953㎒에서의 전자파의 반사특성을 나타내는 급전정합 S11(dB), 동일한 주파수에서 무지향성(no directionality) 및 무손실(no loss)을 갖는다고 정의되는 기준 안테나(reference antenna)에 대한 이득을 나타내는 절대이득 Ga(dB), 수학식 1에서 나타내어지는 정합손해(matching loss)와 절대이득 Ga을 모두 고려해 얻을 수 있는 동작이득 Gw, 및 수학식 2에서 나타내어지는 자유공간의 통신거리에 대한 무선 IC태그(20)의 통신거리의 변화를 나타내는 통신개선율을 나타내고 있다. 또한, 도 14 및 도 15들은 상기 급전정합 S11에 대한 결과를 나타내고 있다. 여기에서, 상기 절대이득 Ga는 같은 전력을 공급했을 때에 안테나로부터 방사되는 전력밀도가 어느 정도 다른지를 나타내는 척도를 나타낸다.

여기에서, Gwfree는 자유공간(비교예 6)에서의 Gw값을 나타낸다.

통신개선율을 높이기 위해서는, 임피던스 정합을 실현하는 것에 의하여 급전정합 S11을 최대로 감소시키고, 그리고 절대이득 Ga을 증가시킬 필요가 있다. 도 14 및 도 15들에 나타내는 결과들로부터 알 수 있듯이, 슬릿이 없는 패치안테나를 이용하는 경우에 비하여, 슬릿 보조안테나를 이용하는 것이 급전정합 S11을 크게 저하시켜 자유공간에서의 값에 가까워지는 것이 계산을 통하여 이해될 수 있다. 즉, 얇고 작은 시트체(1)를 단순히 부착하여 상기 무선 IC태그(20)와의 임피던스 정합을 달성하고, 그리고 안테나 방사특성(절대이득 Ga)을 증가시킨다. 상기 급전정합 S11로부터 보여지는 대역이 좁은 반면에, 자유공간에 필적하는 통신개선율이 얻어진다. 별도의 재료나 구성의 검토를 통하여, 통신인가대역(communication permission band)를 커버하고 그리고 높은 통신개선율을 갖는 시트체(1)를 제공하는 것이 가능하게 된다고 말할 수 있다.

다음으로, 도 8에 나타낸 도체층(5)이 상기 공진길이방향에서 돌출된 시트체(21)에 대하여는, 시트체를 생산한 후, 그에 무선 IC태그를 부착시키고, 통신가능거리 및 통신가능방향을 측정했다.

실시예 10에 따르면, 치수 a=105㎜, 치수 b=37㎜이다. 이러한 경우에 있어서, 상기 도체층(5)의 길이는 상기 시트체와 같다. 또한, 상기 도체층(5)의 a방향 길이는 140㎜로 설정되고, 상기 도체층(5)은 공진길이방향을 나타내는 상기 a방향에서 양측으로 돌출되도록 배치되고, 그리고 상기 시트체를 평가하였다. 상기 시트체가 상기 SUS판에 부착된 경우에 있어서, 내에 상기 SUS판을 방치하거나 또는 물을 포함하는 수지(폴리에틸렌테레프탈레이트) 용기(PET병)의 외벽면에 부착한 후, 통신가능거리 및 통신 가능 방향을 측정하였다. 측정 방법은 상기 방법과 같지만, 판독안테나와 무선 IC태그와의 거리 및 방향을 변경하면서 측정하였다.

비교예 7은 상기 시트체에 부착되지 않은 무선 IC태그 만을 사용하였다.

도 16a 내지 도 16c들은 실시예 10의 측정 결과를 나타내는 도면들이다. 도 17a 내지 도 17c들은 비교예 7의 측정 결과를 나타내는 도면들이다. 도 16a 및 도 17a들은 무선 IC태그가 SUS판에 부착된 경우의 측정결과들을 나타내고, 도 16b 및 도 17b들은 통상의 공간에서의 측정결과들을 나타내고, 그리고 도 16c 및 도 17c들은 무선 IC태그가 물을 포함하는 PET병에 부착된 경우의 측정결과들을 나타내고 있다.

도 16a 내지 도 16c 및 도 17a 내지 도 17c들에 있어서, 횡방향이 통신거리를 나타내고, 종방향이 통신방향을 나타낸다. 상부우측모서리(upper right corner)가 원점이며, 무선 IC태그의 위치를 나타낸다. 흑색의 영역(black color range)가 통신이 가능한 위치를 나타내고 있다. 따라서, 상기 범위가 좌측방향으로 넓어짐에 따라 통신가능거리가 증가된다. 상기 범위가 아래방향으로 넓어짐에 따라 통신가능방향이 확장된다.

도 17a 내지 도 17c의 결과들로부터 알 수 있듯이, 비교예 7에 있어서는 상기 무선 IC태그를 SUS판에 붙였을 경우, 통신실패가 발생하였다. 통상의 공간에 있어서, 통신거리는 감소되었고, 통신방향도 좁아졌다. 게다가 통상 공간에서의 측정에서 전혀 통신을 할 수 없는 이른바 널(null)의 위치가 존재하였으며, 더 먼 거리에서 독립적인 통신이 가능한 이른바 가상판독위치(ghost read position)가 존재하였다. 이와 관련하여, 무선 IC태그를 측정하는 경우에 벽면(wall surface), 마루의 면(floor surface) 또는 천정면(ceiling surface) 등에서 반사파가 발생하고, 그리고 직접 통신하는 직접파와 반사파와의 사이에 간섭이 일어나, 전자파가 손상되는 널이 되고, 서로 강하게 하는 위치에서는 가상판독이 일어나게 된다고 여겨진다. 각 경우에 있어서, 판독에러(read error)가 빈발하는 것이 예상되며, 통신신뢰성이 저하된다. 상기 무선 IC태그를 물을 포함하는 PET병에 부착시킨 경우, 극히 짧은 거리에서 통신이 약간 가능하였으나, 실제로 사용될 수는 없었다.

이에 비하여, 실시예 10에서는 상기 시트체가 SUS판에 부착된 경우, 자유공간, 물을 포함하는 PET병에 부착된 경우의 어느 경우에서도 통신거리가 길고, 통신 방향도 넓고, 광범위한 통신이 가능하다는 것이 확인되었다. 게다가, 통신 불가능한 위치나 가상판독도 발생하지 않고, 통신신뢰성도 향상되었다.

실시예 10에 따르면, 9개(3×3)의 태그들을 금속판(90㎝×90㎝)에 동일한 간격으로 배치하고, 상기 태그들에 대해 동시적으로 판독시험을 수행하였다. 비교로서, 9개의 시판의 무선 IC태그들을 골판지(cardboard)(90㎝×90㎝)에 부착시키고, 판독성능을 실시예 10과 비교하였다. 이 실험 결과에 의해, 판독기로부터의 전파의 반사에 의해 정재파(standing waves)들이 생성되며, 간섭에 의한 판독 불가 영역을 발생시키기 쉬운 대형의 금속판을 사용하는 실시예의 구성이 안정한 판독결과를 얻을 수 있었다. 따라서, 본 발명의 시트체를 사용하는 경우, 이들이 금속판에 부착되는 경우에서 조차도 판독될 수 있으며, 심지어 전파 간섭이 발생하기 쉬운 다수의 태그들이 동시적으로 판독되는 환경에서조차 상용화된 IC태그들에 비하여 안정한 판독 성능을 달성할 수 있다. 이러한 경우에 있어서, 상기 판독기의 출력은 22.5dBm로 하고 있다.

앞서 기술한 바와 같이, 시판의 범용 무선 IC태그는 주로 이극안테나 타입이다. 그러나, 이 안테나는 통신 특성이 뛰어나지만 지향성이 없기 때문에, 즉 안테나의 축 주위의 360° 전방향에서 전파를 받을 수 있기 때문에, 반사파를 수신하기 쉽고, 수취지점(reception points)들에서 간섭이 일어나서 판독실패가 쉽게 일어난다. 이에 비하여, 본 발명의 시트체를 이용하는 경우, 시판의 IC태그(이극안테나 구성)를 이용하면서도 보조안테나로 동작하기 때문에, 반사파의 수신이 억제될 수 있어서 무선통신에 최적인 지향성을 부여한 무선 IC태그를 제공할 수 있으며, 불필요한 반사파에 의한 간섭의 영향을 감소시킬 수 있다. 이들 효과들에 따르면, 공장이나 창고나 수송 수단 등 특별한 전파반사대책이나 전파간섭대책이 취해지지 않은 지역이나 구역이나 영역에서도, 보다 안정되고 확실한 무선 IC태그의 판독/기입을 실현할 수 있으며, RFID 태그시스템(RFID tag system)의 보급에 공헌할 수 있다.

또한, 본 발명의 시트체를 이용하는 것에 의하여, 기본적으로 무선 IC태그를 설치한 방향의 전파와 송수신 하도록 설계되고 있지만, 예를 들어, 금속판에 붙이지 않는 경우 등에 있어서는 도체층 방향의 전파와도 통신할 수 있어 측면 방향의 전파와도 통신할 수 있다. 따라서, 방향에 관계없이, 무선통신 가능한 구성을 실현할 수 있으며, 예를 들어, 본 발명의 시트체를 개입시키고, 복수의 IC태그를 연결하는 통신도 가능하다.

다음으로, 소형화에 적용가능한 시트체를 제작한 후, 상기 시트체에 무선 IC태그를 부착시켜 통신개선율을 측정하였다.

실시예 11 내지 19들 및 비교예 8 내지 10들을 표 4에 나타내는 조건으로 제작하였다. 통신 개선율의 측정 결과들도 또한 표 4에 나타내었다.

실시예 11, 12들에서는 실시예 10과 같은 무선 IC태그를 이용하였다. 실시예 13, 14들에서는 실시예 10과 같은 무선 IC태그의 길이를 80㎜로 절단한 것을 이용하였다. 실시예 15, 16들에서는 실시예 10과 같은 무선 IC태그의 길이를 70㎜로 절단한 것을 이용하였다. 실시예 17 내지 19들에서는 실시예 10에서 이용한 무선 IC태그와는 다른 IC태그를 이용하였다.

비교예 8, 9들에서는 비교예 7과 같은 무선 IC태그의 길이를 80㎜로 절단한 것을 이용하였다. 비교예 10에서는 비교예 7에서 이용한 무선 IC태그와는 다른 IC태그를 이용하였다. 실시예 11, 12 및 비교예 7들에서 이용한 시판 무선 IC태그는 DNP사제 덤벨형 인렛(치수 87.5㎜×20㎜)이며, 실시예 17 내지 19들 및 비교예 10에서 이용한 시판 무선 IC태그는 후지쯔사제 린넨 태그(치수 60㎜×15㎜)이다.

게다가, 실시예 10, 실시예 17 및 비교예 7 내지 10들에 대해서는 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 측정하였다.

도 18은 실시예 10 및 비교예 7 내지 9들의 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다. 도 19는 실시예 17 및 비교예 10의 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성을 나타내는 그래프이다. 주파수 특성은 페리텍스사제 RFID 테스터를 이용하여 측정하였다.

이러한 그래프들을 참조하면, 최소기동전력이 작아짐에 따라, 통신하기 쉽고, 통신거리가 길어진다. 비교예 7이나 비교예 10은 시판 무선 IC태그이며, 각각 금속에 붙이면 전혀 통신되지 않게 되지만, 본 실시예 11 내지 19들의 시트체를 이용하면 무선통신이 가능해진다.

도 18 및 도 19에 나타낸 비교예 7 및 비교예 10은 시판 무선 IC태그의 자유공간에 있어서의 통신거리를 나타내고 있다. 이 측정 결과와 본 실시예 구성의 무선 IC태그를 동일한 도면으로 비교하고, 통신주파수에 있어서의 최소기동전력값을 비교하는 것으로 실제의 무선통신거리를 상대 비교할 수 있다.

예를 들어, 본 발명의 무선 IC태그의 최소기동전력값이 자유공간에서의 시판 무선 IC태그보다 낮으면 본 발명의 무선 IC태그는 자유공간에서의 시판 무선 IC태그보다 통신거리가 길다고 말할 수 있다.

또한, 비교예 8 및 비교예 9에서는 소형화를 목표로 하여 비교예 7의 IC태그를 절단했다. 절단하는 것에 의하여, 공진주파수가 변동하고, 통신거리도 짧아지지만, 이를 이용하여 본 발명의 시트체와 조합하고, 일본의 UHF대 RFID 인가주파수로 조정하여, 심지어 금속판에 붙인 상태에 대하여도 통신특성이 개선되고, 상기 IC태그가 판독될 수 있다.

게다가, 광대역 주파수 특성을 갖는 실시예로서 실시예 20을 제작하고, 실시예 20에 붙인 IC태그와 같은 IC태그만을 이용했을 경우를 비교예 11로 하였다. 비교예 11로서 이용한 무선 IC태그는 에이리언테크놀로지사(Alien Technology Corporation)제 ALN-9540(94.8㎜×8.15㎜)이다.

실시예 20은 IC태그 첨부의 종이제 보드(두께 1㎜)를 시트체에 붙인 구성으로 했다. 시트체는 100㎜×200㎜의 외형을 가지며, 제1스페이서가 두께 1㎜의 발포폴리에틸렌이며, 제2스페이서가 두께 4㎜의 발포폴리에틸렌이다. 보조안테나는 100㎜×110㎜의 외형을 가지며, 폭 10㎜, 길이 65㎜의 I형 슬롯이 설치되어 있다. 또한, 이면도체층(5)은 100㎜×200㎜의 크기로 적층되어 있다.

IC태그 첨부의 종이제 보드는, 예를 들어, 지시서 등의 정보전달매체이며, 도전성의 상품 배달 상자, 컨테이너 또는 도전성 팔레트등의 용기에 붙여서 이용된다.

이러한 시트체와 IC태그 첨부의 종이제 보드를 거듭해 맞춘 상태로 실시예 20의 통신개선율(자유공간 및 SUS판에의 부착) 및 IC태그의 최소기동전력의 주파수 특성(자유공간 및 SUS판에의 부착)을 측정하였다. 비교예 11로서, IC태그 첨부의 종이제 보드의 IC태그만으로 측정하였다.

통신개선율은, 비교예 11의 자유공간에서의 통신거리를 기준으로 하여 실시예 20의 자유공간, SUS판에의 부착 어느 조건에 대해서도 193%이었다. 비교예 11의 시판 무선 IC태그를 SUS판 붙인 조건에서는 통신이 불가능했다.

도 20은 실시예 20 및 비교예 11의 IC태그의 최소기동전력의 주파수특성을 나타내는 그래프이다.

도 20에 나타나듯이, 실시예 20의 자유공간에서의 주파수특성(실시예 20(자유공간)으로 표시) 및 실시예 20의 SUS판 부착 조건에서의 주파수 특성(실시예 20(금속판)으로 표시)은 비교예 11에 비하면, 900㎒ 내지 980㎒의 좁은 대역을 커버하고 있다. 또한, IC태그의 최소기동전력은 비교예 11에 비해 약 5dBm 정도 낮아지고 있다. 이것을 통신거리로 환산하면, 실시예 20의 통신거리가 비교예 11의 통신거리의 약 1.8배가 된다. 이번 측정 결과는, 저출력(16.5dBm)의 결과이지만, 비교예 11은 고출력(28.5dBm)으로서 통신거리가 약 5m인 것을 알 수 있어 상대 비교하면 실시예 20에서는 통신거리가 약 9m가 된다. 동남아시아나 미국 및 일본에 있어서, UHF대의 RFID 주파수에 대응하는 한편 시판의 무선 IC태그의 2배 가까운 통신거리를 가지는 태그는 지금까지 존재하지 않았다. 게다가, 금속 표면에 붙여서도, 또한 자유공간에서도 이용할 수 있는 것으며, 국제 물류 용도의 RFID 관리에도 사용 가능하다라고 말할 수 있다.

다음으로, 실시예 20을 금속판에 붙였을 경우와 비교예 11의 시판 무선 IC태그의 자유공간에서의 경우의 각각의 통신 특성을 시뮬레이션에 의해 비교하였다. 한층 더, 비교예 12로서 실시예 20으로부터 시트체를 제거한 상태, 즉 금속판으로부터 시판 무선 IC태그를 5㎜ 이격시킨 상태로의 통신 특성을 평가하였다. 그 결과를 표 5에 나타내었다.

덧붙여, 실시예 20은 비교예 11과 같은 무선 IC태그를 내장하고 있으며, 그 때의 배치 상태를 도 21에 나타내었다. 무선 IC태그(20)의 IC칩이 슬롯(S) 상에 배치되어 무선 IC태그(20)의 안테나의 길이 방향과 슬롯(S)의 길이 방향이 직교하도록 하여 시트체(1)에 무선 IC태그(20)를 부착시켰다. IC칩의 위치는 시트체(1)의 하변으로부터 26㎜의 위치로 했다.

도 22는 급전정합 S11와 주파수와의 관계를 나타내는 도면이며, 도 23은 방사 특성으로서 동작이득 Gw 및 절대이득 Ga과 주파수와의 관계의 시뮬레이션 결과를 나타내는 도면들이다. 동작이득 Gw 및 절대이득 Ga는 높은 값이 양호한 통신 특성을 나타낸다.

도 22에 나타나듯이, 비교예 11의 공진 주파수는 고주파 측에 시프트 하고 있지만, 이것은 고유전율의 재질에 붙이는 것을 상정해, 그 때에 공진 주파수가 저주파측에 시프트 하는 것을 미리 예측한 설계가 되어 있다고 생각할 수 있다.비교예 12는 공진을 거의 볼 수 없게 된다.

이에 비하여, 실시예 20은 UHF대의 900 내지 950㎒대에 넓게 공진주파수대가 있다. 실시예 20의 무선 IC태그가 배면에 도체층을 갖는 금속대응 태그구성이 되고 있기 때문에 통신주파수대역과 공진주파수대역을 합치하는 설계가 가능해진다. 이 결과, 본 발명은 어떤 재질이나 재료에 붙여도 안정된 통신 특성을 나타내는 것이 가능하게 된다.

도 23에 나타나듯이, 900 내지 1,000㎒ 대의 통신 대역에서 실시예 20이 비교예 11보다 동작이득 Gw 및 절대이득 Ga이 더 커지고 있는 것을 알 수 있다. 종합적인 통신대역으로서는 비교예 11이 우수하지만, 실시예 20에서는 UHF대 RFID용 통신 주파수의 넓은 대역에서 시판 무선 IC태그의 2배 정도의 통신특성을 얻을 수 있는 것을 시뮬레이션에서도 확인할 수 있었다.

본래는 비교예 12와 같이 근방에 금속이 존재하는 것으로써 통신특성은 크게 저하하는 것이지만, 그것을 비교예 11과 동등의 레벨에까지 회복할 뿐만 아니라, 그 이상의 통신 특성을 발현하고 있다.

이 원인을 찾기 위해서, 시뮬레이션에 의해 953㎒의 전파에 대한 실시예 20의 공진전류분포를 계산하였다. 도 24는 실시예 20의 공진전류분포의 시뮬레이션 결과를 가시화한 도면이다.

도 24에 있어서, 백색으로 표현되는 부분이 공진부위이다. 일부 무선 IC태그의 공진도 인정되지만, 보조안테나 및 슬롯에서의 강한 공진대역을 볼 수 있었다. 이로부터, 무선 IC태그의 공진과 보조안테나의 공진이 복합화하고, 높은 통신특성을 얻을 수 있다는 것이 판명되었다.

이상의 실시 예의 구성의 각 치수는 일례이며, 이것들로 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 효과를 얻을 수 있으면, 임의의 형상, 사이즈, 구성으로 할 수 있다.

본 발명은 그 정신 또는 주요한 특징으로부터 일탈하는 일 없이, 다른 여러가지 형태로 실시할 수 있다. 따라서, 전술의 실시 형태는 모든 점으로 단순한 예시에 지나지 않고, 본 발명의 범위는 특허 청구의 범위에 나타내는 것이며, 명세서 본문에는 아무런 구속되지 않는다. 게다가 특허 청구의 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위내의 것이다.

본 발명에 의하면, 무선 IC태그를 배치하는 것에 의하여 무선 IC태그의 무선신특성을 개선하는 무선통신개선시트체이다.

본 발명의 무선통신개선시트체는 시판의 무선 IC태그를 단순히 적층하는 것만으로 피착 물품의 종류에 의존하지 않고, 통신개선을 달성할 수 있는 보조안테나이다. 보조안테나와 무선 IC태그의 IC칩 간의 전파 신호의 교환은 도선 배선, 배선 연결, 납땜(soldering) 등의 공정을 이용하지 않고 공간에서의 전자계 분포를 개입시키는 것만으로 수행되지만, 그 조건하에서 임피던스 조정을 수행하여 공진주파수 조정이나 통신개선을 실현될 수 있는 무선통신개선시트체이다.

제1스페이서는 무선 IC태그를 선을 연결함이 없이 배치하는 배치면을 가지며, 제1스페이서의 상기 배치면과는 반대측의 면에 보조안테나가 설치된다. 제2스페이서는 보조안테나를 사이에 두고 제1스페이서와는 반대 측에 설치된다.

상기 보조안테나에는 구멍 또는 노치가 설치되는 것을 특징으로 하고 있다.

따라서, 무선 IC태그의 이극안테나와 보조안테나가 구멍 또는 노치를 개입시켜 전자적으로 결합하여 보조안테나에 의한 통신개선효과가 발휘된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 보조안테나는 단수 또는 복수의 도체부를 갖추어 그 도체부의 적어도 어느 하나가 상기 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기이다.

무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 것에 의하여, 보조안테나에 의한 무선통신이 가능해지며, 통신개선효과가 발휘된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 보조안테나는 평면 방향 또는 적층 방향으로 분할된 복수의 도체부를 가지며, 복수의 도체부의 적어도 하나가 상기 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기이다.

무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기 이외에 도체부를 가지거나 복수의 공진기가 일렬로 배열되는 것에 의하여, 임피던스 조정 기능을 보다 부가할 수 있고, 그리고 무선통신대역을 확장시키는 것이 가능하게 되어, 통신개선효과가 발휘된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 구멍 또는 노치를 포함하여 구성되어, 무선 IC태그의 공진주파수를 조정하는 조정부가 설치된다.

이것에 의해, 임피던스 조정을 보다 확실히 실시할 수 있어 통신개선효과가 향상한다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 조정부를 유전재료, 자성재료로부터 선택되는 어느 하나의 재료로 구성하는 것에 의하여 무선통신 가능한 주파수대역을 확장시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 제2스페이서의 보조안테나와는 반대측에 이면 도체층이 한층 더 설치된다. 이것에 의해, 무선통신개선시트체의 설치 위치(재료의 종류도 포함)의 영향을 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 도체층이 보조안테나가 갖추는 도체부 보다 더 크게 된다. 이것에 의해, 무선통신개선시트체의 설치 위치(붙이는 재료의 종류도 포함)의 영향을 보다 확실히 작게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 도체층은 상기 보조안테나가 갖추는 도체부의 공진길이방향에 적어도 일부가 돌출되도록 설치된다.

이것에 의해, 송신하는 전자파의 강도 및 지향성이 향상되고, 통신개선효과가 향상된다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 구멍 또는 노치는 상기 무선 IC태그가 배치되는 경우에 적어도 상기 무선 IC태그가 갖는 IC칩 또는 리액턴스장착부에 대향하도록 설치된다.

이것에 의해, 보조안테나가 도체 재료로서 주는 영향을 작게 하고, 통신개선효과를 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 구멍 또는 노치는 상기 보조안테나가 상기 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하도록 설치된다.

이것에 의해, 보조안테나에 의한 통신개선효과를 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 제스페이서 및 상기 제2스페이서의 적어도 어느 하나가 발포체로부터 된다.

발포체를 이용하는 것에 의하여, 경량화, 박형화한 무선통신개선시트체를 제공할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 외측표면의 일부 또는 전부를 유전재료로 피복한다.

이것에 의해, 외부로부터의 불필요한 전자파의 영향이나 주변 환경으로부터의 영향을 작게 하여, 통신개선효과를 한층 더 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 배치면 및 상기 배치면과 반대측의 면의 적어도 어느 하나의 면이 점착성 또는 접착성을 가진다.

이것에 의해, 무선 IC태그의 배치나, 대상 제품에의 붙이기를 용이하게 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 무선통신개선시트체의 배치면에 무선 IC태그를 배치하거나, 또는 상기 무선통신개선시트체에 무선 IC태그를 배치하는 일 없이, IC칩을 DC결합한 무선통신용 IC태그이다.

무선 IC태그에 무선통신개선시트체가 일체화되어 있으므로, 설치 장소, 붙이는 장소에 의존하지 않고, 무선통신을 실시할 수 있다. 또 그대로 어느 것에나 붙여도 판독가능한 무선통신 IC태그가 된다.

또한, 본 발명에 의하면, 무선통신 IC태그가 전자 유도 방식을 통하여 무선통신하는 코일안테나와 결합되어 자성재료를 사용하는 것에 의하여 통신특성을 개선시켜 무선통신의 주파수대역을 확장시킬 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 무선 IC태그의 외측표면의 일부 또는 전부를 유전재료로 피복한 것을 특징으로 하는 무선통신용 IC태그이다.

무선 IC태그를 피복하는 것에 의하여 내구성, 내후성, 내충격성, 인쇄 특성등을 부여할 수 있고 또 임피던스 조정이나 공진주파수의 조정이 가능해진다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 무선통신개선시트체 또는 상기 무선통신 IC태그를 짜넣은 것을 특징으로 하는 정보전달매체이다.

정보전달매체란, 예를 들어, 전표, 증명서, 카드, 또는 라벨 등이다.

금속제나 도전성을 갖거나 또는 유전율이 높은 재료로부터 제조되는 제품, 중간 제품, 부품, 재료나 그러한 재료로부터 이루어지는 용기, 운반도구 또는 이동 수단에, 전표, 증명서, 카드 또는 라벨 등의 정보전달매체로서 직접 붙여도 무선 IC태그 통신을 실시할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 상기 무선통신 IC태그 또는 상기 정보전달매체를 이용하는 것에 의하여, 판독 실수나, 판독 불량이 발생하지 않는 무선통신시스템을 실현할 수 있다.

Claims

무선 IC태그를 배치하여 상기 무선 IC태그의 무선통신특성을 개선하는 무선 통신개선시트체로서,
상기 무선 IC태그를 선으로 접속시키지 않고 상기 무선 IC태그를 배치하기 위한 배치면을 갖는 제1스페이서와,
상기 제1스페이서의 상기 배치면에 대향하는 면에 제공되는 보조안테나와,
상기 제1스페이서의 반대면에 제공되어 상기 보조안테나가 상기 제1스페이서와의 사이에 개재되도록 적층되는 제2스페이서를 포함하되,
상기 보조안테나에는 구멍 또는 노치가 형성되는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 보조안테나는 단수 또는 복수의 도체부들을 포함하며, 상기 도체부들 중 적어도 하나는 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기로서 기능하는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 보조안테나는 평면 방향 또는 적층 방향으로 분할된 복수의 도체부들을 포함하며, 상기 도체부들 중 적어도 하나는 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하는 공진기로서 기능하는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
구멍 또는 노치와 함께 형성되는 조정부가 상기 무선 IC태그의 공진주파수를 조정하도록 제공되는
무선통신개선시트체.
제 4 항에 있어서,
상기 조정부는 유전물질 및 자성물질로 이루어진 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 물질로 이루어지는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 제2스페이서에서 상기 보조안테나와 대향하는 면에 제공되는 이면도체층을 더 포함하는
무선통신개선시트체.
제 6 항에 있어서,
상기 보조안테나는 단수 또는 복수의 도체부들을 포함하며, 상기 이면도체층은 상기 보조안테나에 제공된 상기 도체부들과 같거나 또는 더 큰
무선통신개선시트체.
제 7 항에 있어서,
상기 이면도체층의 적어도 일부분은 상기 보조안테나에 제공된 상기 도체부들의 공진길이방향으로 돌출되는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 무선 IC태그가 배치되는 경우에 상기 구멍 또는 노치는 적어도 상기 무선 IC태그에 제공된 IC칩 또는 리액턴스장착부에 대면하도록 구성되는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 구멍 또는 노치는 상기 보조안테나가 무선통신에 이용되는 전자파에 대해서 공진하도록 제공되는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 제1스페이서 및 상기 제2스페이서 중 적어도 하나는 발포체로 이루어지는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
외측표면의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복되는
무선통신개선시트체.
제 1 항에 있어서,
상기 배치면 및 상기 배치면에 대향하는 상기 반대면 중 적어도 하나는 점착성 또는 접착성을 갖는
무선통신개선시트체.
청구항 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 따른 상기 무선통신개선시트체의 상기 배치면 상에 무선 IC태그를 배치하거나 또는 청구항 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 따른 상기 무선통신개선시트체에 IC칩을 결합시킴으로써 얻어지는
무선통신 IC태그.
전자유도를 통하여 무선통신을 수행하도록 자성체를 사용하여 통신 특성을 개선하는 코일안테나를 갖는 무선통신 IC태그를 청구항 제 14 항에 따른 상기 무선통신 IC태그와 결합시켜 얻어지는
무선통신 IC태그.
제 14 항에 있어서,
외측표면의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복되는
무선통신 IC태그.
청구항 제 1 항 내지 제 13 항 중의 어느 한 항에 따른 상기 무선통신개선시트체를 포함하는
정보전달매체.
청구항 제 14 항에 따른 상기 무선통신 IC태그를 이용하는
무선통신시스템.
제 15 항에 있어서,
외측표면의 일부 또는 전부가 유전물질로 피복되는
무선통신 IC태그.
청구항 제 14 항에 따른 상기 무선통신 IC태그를 포함하는
정보전달매체.
청구항 제 17 항에 따른 상기 정보전달매체를 이용하는
무선통신시스템.