KR20090012093U

KR20090012093U - 고 이득 원형편파 고정형 rfid 안테나

Info

Publication number: KR20090012093U
Application number: KR2020080006859U
Authority: KR
Inventors: 장용웅
Original assignee: 장용웅; 네트론텍 주식회사
Priority date: 2008-05-23
Filing date: 2008-05-23
Publication date: 2009-11-26

Abstract

본 고안은 광대역 및 고 이득 특성을 갖는 고정형 원형편파 RFID 안테나로서, 외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 프로브 급전부(6), 공진점에 해당하는 RF전력을 제2기판에 반사판(5)에서 공기층(7)을 거쳐 정사각형 패치부(2)에 전달된다. 이 때 900MHz 대에서 동작하는 정사각형 평판 패치 안테나를 구성하며, 원형편파 및 지향성 특성을 가지며, 안테나의 이득도 높여야 하므로 반사판을 사용한 안테나 구조이다. 제1기판(1)의 상층부에 정사각형 패치(2)의 마주보는 두 모서리를 절단 하며, 제1기판(1)과 제2기판(반사판)(5)을 지지대(4)를 이용하여 공기층(7)의 간격을 형성하며, 반사판부(5)와 제1기판의 상층 정사각형 패치(2)의 한 변의 1/2지점에서 안쪽부분과 연결하여 프로브 급전(6)으로 구성된 광대역 및 고 이득 안테나이다. 또한, 상기와 동일한 구조에 제1기판(1) 상층 정사각형 패치(2)의 중앙에 원형슬롯(slot)을 구성하는 안테나로 광대역 및 고 이득 특성을 갖는다. 또한 상기 구조에 원형 슬롯(8)이 없는 대신에 정사각형 패치의 4각 모서리 부부에 직사각형 슬릿(slit)(10),(11),(12),(13)을 정사각형 패치의 중앙 쪽으로 길게 4개를 구성한 후, 제1기판(1) 상층부 위에 유전율이 다른 유전체층(9)을 구성하므로 다중-대역 및 고 이득 안테나이다.

안테나, 슬릿 및 슬롯, 평행 2-선식 급전

Description

고 이득 원형편파 고정형 RFID 안테나{High-gain circular polarization fixed RFID antenna}

도 1은 본 고안의 적층 유전체 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도이다.

<도면 1의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 제1기판 유전체부 2: 정사각형 패치부

3: 정사각형 패치의 모서리 절단부

4: 지지대(제1기판과 반사판) 5: 반사판

6: 프로브 급전선부 7: 공기층

도 2는 도 1에 원형 슬롯이 추가된 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도이다.

<도면2의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

8: 원형 슬롯부

도 3은 도 1의 정사각형 패치의 4각 모서리에 직사각형 슬릿과 최상층(superlayer)에 유전체부를 추가된 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도이다.

<도면3의 주요부분에 대한 부호의 설명>

9: 최상 유전층부 10,11,12,13 : 직사각형 슬릿부

본 고안은 정사각형 원형편파 패치부에 4각 모서리에 직사각형 슬릿(slit)을 각각 추가하여 안테나의 크기를 보다 작게 만들며, 방사부 후면에 공기층의 간격을 둔 후, 반사판을 만들어 고 이득 특성을 도출하였으며, 방사부 위에 극상층 유전체 층을 만들어 안테나 이득을 더욱 고 이득화하여 기존의 안테나들보다 작으면서 고 이득 특성을 갖으므로 대상물체가 먼 거리에 위치하여도 인식률이 우수한 고정형 RFID 안테나이다.

RFID 기술에서 RFID 안테나는 RFID Reader의 성능(인식률)을 좌우하는 중요한 기술 분야이다. 본 발명은 고정형 RFID Reader의 안테나의 소형화, 광대역, 고 이득의 특성을 갖는 고정형 RFID 안테나 기술 분야이다.

RFID 기술은 고난이도의 기술력을 필요로 하며, 그만큼 경제적인 부가가치를 많이 창출할 수 있는 분야로 우리나라의 차세대 발전 사업이다. 그러나, 국내는 물론, 외국에서 사용 중인 RFID 안테나는 대역폭이 좁거나 안테나의 이득이 낮아 RFID Reader를 사용할 때, 대상물체와 이격거리가 발생하면, 안테나의 이득이 낮아 인식을 못하거나, 인식률이 나빠지는 문제점을 발생하곤 한다.

본 발명은 상기와 같이 종래의 고정형 RFID 안테나의 대상물체와 이격거리 따른 인식률이 낮아지는 것을 개선하기 위한 것으로, 제1기판의 상층부에 정사각형 패치를 만든 후,

이하, 상술한 내용을 본 고안의 안테나에 따른 실시 예를 통해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 적층 유전체 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도로서, 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 프로브 급전부(6), 공진점에 해당하는 RF전력을 제2기판에 반사판(5)에서 공기층(7)을 거쳐 정사각형 패치부(2)에 전달된다. 이 때 900MHz 대에서 동작하는 정사각형 평판 패치 안테나를 구현하며, 원형편파 및 지향성을 가지며, 안테나의 이득도 높여야 하므로 반사판을 사용한 안테나 구조이다. 제1기판(1)의 상층부에 정사각형 패치(2)를 만든 후, 정사각형 패치의 마주보는 두 모서리의 절단부(3)로 구성되며, 제1기판(1)과 제2기판(5)은 지지대(4)를 이용하여 공기층(7)의 간격을 두며, 제2기판(5)은 반사판의 역할을 주로 하며, 반사판부(5)와 제1기판의 상층 정사각형 패치(2)의 한 변의 1/2지점에서 안쪽부분과 연결하여 프로브 급전(6)로 구성되어 있다.

도 2는 도 1에 원형 슬롯이 추가된 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도이다. 상기 목적과 같이 더욱 광대역 및 고 이득 특성을 얻기 위해, 본 발명은 상기 발명과 동일하게 구성한 후, 제1기판(1) 상층의 정사각형 패치(2) 중앙에 원형슬롯(slot)을 구성하는 구조로 되어 있다.

도 3은 도 1의 정사각형 패치의 4각 모서리에 직사각형 슬릿과 정사각형 패치 위에 최상층(superlayer) 유전체부를 추가된 고정형 RFID 안테나에 대한 사시도로서, 더욱 도 2도 보다 다중-대역 및 고 이득 특성을 위해, 본 발명은 상기 발명 의 원형 슬롯(8) 대신에 정사각형 패치의 4각 모서리 부부에 직사각형 슬릿(slit)(10),(11),(12),(13)을 정사각형 패치의 중앙 쪽으로 길게 구성하며, 정사각형 패치와 제1기판 위에 유전율이 다른 유전체층부(9)를 형성한 구조로 되어 있다.

상기 고안의 [도 1]은 고 이득을 위해 반사판을 가지므로 단일 방향으로 복사되는 안테나이며, 별도의 정합회로 없이 프로브 급전구조를 사용하므로 급전 공진부를 통해서 입력되며, 정사각형 패치의 마주보는 두 모서리를 절단하여 단일 방향 원형 편파 복사패턴은 물론, 고 이득 특성을 갖는다.

또한 상기 고안의 [도 21는 [도 1]과 동일한 구조에 정사각형 패치 중앙에 원형 슬롯(slot)(8)을 만들어 다른 주파수에서도 공진점을 형성하므로, 광대역 및 다중-대역 특성과 고 이득 특성이 가능하다.

본 고안은 [도 3]과 같으며, 원형 슬롯, 대신에 정사각형 패치의 4각 모서리 부부에 직사각형 슬릿(slit)을 정사각형 패치의 중앙 쪽으로 길게 구성하는데, 이 직사각형 슬릿의 길이가 마주 보는 두 개의 슬릿의 길이는 서로 같게 하여 다른 주파수 공진점을 만들어 광대역 및 다중-대역 특성을 갖게 하며, 또한 제1기판 상층부에 접하여 유전율이 서로 다른 유전체층부(9)를 만들어 주므로, 더욱 다중-대역 및 고 이득화 특성을 얻을 수 있으며, 후면에 반사판(5)을 포함하여 안테나를 구성하므로 전방으로만 서비스가 가능한 경우이다. 본 안테나는 고정형 RFID 안테나 외에 광대역을 필요로 하는 다른 통신 시스템의 외장형 안테나로도 응용할 수 있다.

Claims

외부의 송신장치로부터 유입되는 RF전력을 인가받는 프로브 급전부(6), 공진점에 해당하는 RF전력을 제2기판에 반사판(5)에서 공기층(7)을 거쳐 정사각형 패치부(2)에 전달된다. 제1기판(1)의 상층부에 정사각형 패치(2)를 만든 후, 정사각형 패치의 마주보는 두 모서리의 절단부(3)로 구성되며, 제1기판(1)과 제2기판(5)은 지지대(4)를 이용하여 공기층(7)의 간격을 두며, 제2기판(5)은 반사판의 역할을 주로 하며, 반사판부(5)와 제1기판의 상층 정사각형 패치(2)의 한 변의 1/2지점에서 안쪽부분과 연결하여 프로브 급전부(6)로 구성되며, 제1기판(1) 상층 정사각형 패치(2)의 중앙에 원형슬롯(slot)을 구성하는 RFID 고정형 안테나.
[청구항 1]에 원형 슬롯(8)이 없는 대신에 정사각형 패치의 4각 모서리 부부에 직사각형 슬릿(slit)(10),(11),(12),(13)을 정사각형 패치의 중앙 쪽으로 길게 4개를 구성한 후, 제1기판(1) 상층부에 접하여 다른 유전체층부(9)를 형성한 안테나.