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KR101117112B1 - Broadband rfid metal tag antenna using uhf band and attachable to metal surface - Google Patents

Broadband rfid metal tag antenna using uhf band and attachable to metal surface Download PDF

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Publication number
KR101117112B1
KR101117112B1 KR1020100043225A KR20100043225A KR101117112B1 KR 101117112 B1 KR101117112 B1 KR 101117112B1 KR 1020100043225 A KR1020100043225 A KR 1020100043225A KR 20100043225 A KR20100043225 A KR 20100043225A KR 101117112 B1 KR101117112 B1 KR 101117112B1
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KR
South Korea
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metal
mhz
tag antenna
radiator
slot
Prior art date
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KR1020100043225A
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변종헌
최은정
성봉근
주대근
유대원
조병록
Original Assignee
재단법인 광양만권 유아이티연구소
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Abstract

본 발명은 금속에 부착 가능하며 광대역에서 인식거리를 확보할 수 있는 UHF 대역 RFID 태그 안테나에 관한 것으로 금속면 위에 형성되는 안테나의 신호를 접지하는 접지부와 유전체부, 접지부와 단락핀으로 전기적으로 연결되는 급전선로에 연결되는 방사체부로 형성되며 방사체부에는 RFID 태그 인식거리 기준으로 한 광대역 특성을 나타나게 고안한 2중 U슬롯으로 이루어진 것을 특징으로 하는 UHF 대역 광대역 금속태그 안테나에 관한 것이다.
따라서 본 발명은 방사체에 2중 U슬롯을 형성하여 전세계 UHF 대역 RFID 주파수인 860 ~ 960 ㎒ 대역에서 금속에 부착되더라도 안테나 성능의 변화가 없이 사용가능하고 RFID 태그 안테나의 인식거리가 향상되는 효과를 얻을 수 있다.
The present invention relates to a UHF band RFID tag antenna that can be attached to a metal and to secure a recognition distance in a wide band, and is electrically connected to a ground part, a dielectric part, a ground part, and a short pin that ground the signal of the antenna formed on the metal surface. It relates to a UHF band wideband metal tag antenna, which is formed of a radiator part connected to a feed line connected to the radiator part, and is composed of a double U slot designed to exhibit broadband characteristics based on an RFID tag recognition distance.
Therefore, the present invention forms a double U-slot on the radiator so that even if it is attached to metal in the worldwide UHF band RFID frequency band 860 ~ 960 ㎒, it can be used without changing the antenna performance and the recognition distance of the RFID tag antenna can be improved. Can be.

Description

유에이치에프 대역을 사용하는 금속 부착 가능한 광대역 알에프아이디 금속 태그 안테나{BROADBAND RFID METAL TAG ANTENNA USING UHF BAND AND ATTACHABLE TO METAL SURFACE}  BROADBAND RFID METAL TAG ANTENNA USING UHF BAND AND ATTACHABLE TO METAL SURFACE}

본 발명은 금속에 부착 가능하며 광대역에서 인식거리를 확보할 수 있는 UHF(Ultra-High Frequency) 대역 RFID(Radio-Frequency IDentification) 금속 태그 안테나에 관한 것으로 특히 금속면에 대한 영향을 최소화 하여 금속면 위에 형성되며, 주파수 변동에 따른 인식거리의 변화를 줄이고 주파수 변동에 따른 RFID 태그의 성능에 지장을 주지 않으며 RFID 태그 인식거리 기준으로 한 광대역 특성을 나타내도록 설계한 2중 U슬롯(Folded u-Slot)으로 이루어진 UHF 대역의 광대역 RFID 금속 태그 안테나에 관한 것이다.The present invention relates to a UHF (Ultra-High Frequency) band RFID-Radio-Frequency IDentification (RFID) metal tag antenna that can be attached to a metal and to secure a recognition distance at a broadband. Folded u-slot designed to reduce the change of recognition distance due to frequency fluctuations and not to affect the performance of RFID tag due to frequency fluctuations and to show broadband characteristics based on RFID tag recognition distance. It relates to a wideband RFID metal tag antenna of the UHF band.

주지하는 바와 같이, 일반적으로 금속에 부착되는 RFID 태그 안테나의 구조는 역 L형 구조를 갖는 안테나 또는 PIFA(Planar Inverted-F Antenna) 안테나 구조를 갖는다. 이러한 금속에 부착되는 RFID 태그 안테나의 대표적인 예로 대한민국 등록특허공보 제10-0819196호(발명의 명칭 : 금속에 부착 가능한 UHF대역 RFID 태그 안테나 ; 이하 '인용발명'이라 함)가 있으며, 이는 도 1에서 보는 바와 같이, 태그 안테나(100)의 신호를 접지하는 접지부(10)와, 상기 접지부(10)의 상부층에 형성되는 제 1 유전체부(20)와, 상기 제 1 유전체부(20)의 상부층에 형성되는 금속부(30)와, 상기 금속부(30)의 상부층에 형성되는 제 2 유전체부(40) 및 상기 제 2 유전체부(40)의 상부층에는 상기 금속부(30)와 일측이 전기적으로 연결되는 꺽인급전선로(51)와 상기 꺽인급전선로(51)의 타측에 연결되는 방사체(52)로 형성되는 방사부(50)로 이루어지며, 상기 방사체(52)에는 L자형 슬롯(54)을 구비하여서 된 것이다.As is known, the structure of an RFID tag antenna attached to a metal generally has an antenna having an inverted L-type structure or a Planar Inverted-F Antenna (PIFA) antenna structure. A representative example of an RFID tag antenna attached to such a metal is Korean Patent Publication No. 10-0819196 (Invention name: UHF band RFID tag antenna which can be attached to a metal; hereinafter referred to as 'quotation invention'), which is shown in FIG. As shown, the ground portion 10 for grounding the signal of the tag antenna 100, the first dielectric portion 20 formed on the upper layer of the ground portion 10, and the first dielectric portion 20 The metal part 30 formed on the upper layer, the second dielectric part 40 formed on the upper layer of the metal part 30 and the upper layer of the second dielectric part 40 have one side with the metal part 30. It consists of a radiating portion 50 formed of a radiating feed line 51 electrically connected to the electrically connected feed line 51 and the radiator 52 connected to the other side of the curved feed line 51, the L-shaped slot 54 in the radiator 52 ).

이러한 인용발명은 방사체(52)에 L자형 슬롯(54)을 형성하여 1/2λ으로 공진함으로써 전체 태그 안테나의 사이즈를 줄일 수 있는 효과가 있고, 방사부(50)와 급전부 사이에 금속부(30)를 다층구조로 형성하고, 전계의 최대점 및 최소점이 방사부(50)에서 동시에 형성되어 접지부(10)로 유기되는 전류량을 줄이게 됨으로써 태그 안테나가 임의의 어떠한 위치에 부착되더라도 안테나 성능의 변화가 없이 사용이 가능한 효과가 있다.The cited invention has the effect of reducing the size of the entire tag antenna by forming the L-shaped slot 54 in the radiator 52 and resonating at 1 / 2λ, and the metal part (between the radiating part 50 and the feeding part) 30) is formed in a multi-layered structure, and the maximum and minimum points of the electric field are simultaneously formed in the radiator 50 to reduce the amount of current induced in the ground 10, thereby reducing antenna performance even when the tag antenna is attached at any position. It can be used without change.

그러나 이런 안테나의 구조는 유전율을 갖는 유전체(20, 40)와 방사체(52)간의 거리가 가깝고 L자형 슬롯(54)를 구비한 인용발명의 안테나 구조상 주파수 대역폭이 좁아서 RFID 전 대역 주파수 (860 ~ 960 ㎒)중에서 약 40 ㎒ 대역폭 이하에서만 RFID 금속태그가 인식이 되며, 또한 방사효율이 낮아서 보편적으로 5 m 이하로 인식거리가 짧게 되는 문제점이 있다.However, the structure of such an antenna is close to the distance between the dielectric materials 20 and 40 having a dielectric constant and the radiator 52, and the frequency bandwidth is narrow due to the antenna structure of the cited invention having an L-shaped slot 54. RFID metal tag is recognized only in the bandwidth of about 40 MHz or less, and also has a problem that the recognition distance is shortened to 5 m or less due to low radiation efficiency.

대한민국 등록특허공보 제10-0819196호Republic of Korea Patent Publication No. 10-0819196

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 금속에 부착되는 RFID 태그 안테나의 주파수 대역폭을 넓히면서 RFID 전 대역 주파수중 80 ㎒ 대역폭 이상에서 인식되며, 또한 80 ㎒ 주파수 대역에서 인식거리가 6 m 이상으로 원거리 인식이 가능하며 금속에 부착 가능한 UHF 대역의 광대역 RFID 금속 태그 안테나를 제공함에 있다.
The object of the present invention is to solve the above problems, while widening the frequency bandwidth of the RFID tag antenna attached to the metal is recognized in more than 80 ㎒ bandwidth of the entire frequency band of the RFID, and also in the 80 ㎒ frequency band is more than 6 m long distance It provides a UHF band wideband RFID metal tag antenna that can be recognized and attached to a metal.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 금속면 위에 부착되는 접지부와, 상기 접지부의 상부층에 형성되는 유전체부와, 상기 유전체부의 상부층에는 단락핀으로 연결되는 전선로와, 상기 전선로의 둘레에 방사체로 형성되는 방사부로 구성된 금속 태그 안테나에 있어서, 상기 방사부에 형성되는 방사체에 두 개의 U자형 슬롯이 겹쳐진 형태의 2중 U슬롯(Foled u-Slot)이 구비되되, 상기 U자형 슬롯의 길이(L)와 폭(W)을 조절하여 RFID 태그 안테나의 주파수에 따른 임피던스의 실수성분 및 허수성분을 조절하며, 860 MHz 내지 960 MHz 주파수 구간 중 중심부인 900 MHz 내지 920 MHz 주파수 구간을 기준으로 상기 방사부의 두 개의 U자형 슬롯 중 어느 하나의 U자형 슬롯은 높은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절하며, 다른 하나의 U자형 슬롯은 낮은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절하는 2중 U슬롯이 구비된 광대역 RFID 금속태그 안테나를 제공한다.
In order to achieve the above object, the present invention provides a grounding part attached to a metal surface, a dielectric part formed on an upper layer of the grounding part, an electric wire path connected by a shorting pin to an upper layer of the dielectric part, and a radiator around the electric wire path. In the metal tag antenna consisting of a radiating portion, a double U-slot (Foled u-Slot) of two U-shaped slots are formed on the radiator formed in the radiating portion, the length of the U-shaped slot (L) And width (W) to adjust the real and imaginary components of the impedance according to the frequency of the RFID tag antenna, and the two radiating parts based on the 900 MHz to 920 MHz frequency interval, which is the center of the 860 MHz to 960 MHz frequency interval The U-shaped slot of one of the U-shaped slots adjusts the impedance component of the high frequency section, and the other U-shaped slot is of the low frequency section. It provides a wide band RFID tag antenna provided with a second metal of the U-slot for adjusting the residence component.

이와 같이 하여 본 발명은 방사체에 2중 U슬롯을 형성하여 전세계 UHF 대역 RFID 주파수인 860 ~ 960 ㎒ 대역에서 금속에 부착되더라도 안테나 성능의 변화가 없이 사용가능하고 RFID 태그 안테나의 인식거리가 향상되는 유용한 효과가 있다.
In this way, the present invention forms a double U-slot on the radiator and can be used without change in antenna performance even when attached to metal in the UHF band RFID frequency of 860 to 960 ㎒ worldwide and improves the recognition distance of the RFID tag antenna. It works.

도1은 인용발명의 구성을 나타내는 사시도.
도2는 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 나타내는 구성도.
도3,4는 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 구체적인 실시예의 특성을 나타내는 그래프.
도5,6은 EPC 글로벌 스태틱 테스트(EPCglobal Static Test) 시스템 구성도.
도7은 EPC 글로벌 스태틱 테스트를 위하여 금속판에 부착된 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그의 실 사진.
도8 내지 도11은 측정 결과 그래프.
도12는 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그 안테나 내부의 실 사진.
1 is a perspective view showing the structure of the cited invention;
Figure 2 is a block diagram showing the overall configuration of a specific embodiment of a broadband RFID metal tag antenna attachable to metal according to the present invention.
3 and 4 are graphs showing characteristics of a specific embodiment of a broadband RFID metal tag antenna attachable to metal according to the present invention.
5, 6 is an EPC global static test system configuration diagram.
Fig. 7 is a seal photograph of a wideband RFID metal tag attachable to metal according to the present invention attached to a metal plate for EPC global static testing.
8 to 11 are graphs of measurement results.
Fig. 12 is a seal photograph inside a wideband RFID metal tag antenna attachable to metal according to the present invention.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 구체적인 실시예의 전체적인 구성을 도 2로 도시하였다.The overall configuration of a specific embodiment of a broadband RFID metal tag antenna attachable to metal according to the present invention is shown in FIG.

이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 금속면(1) 위에 부착되어 신호를 접지하는 접지부(2)와, 상기 접지부(2)의 상부층에 형성되는 유전체부(3)와, 상기 유전체부(3)의 상부층에는 단락핀(5)으로 전기적으로 연결되는 전선로(4)와, 상기 전선로(4)에 RFID 태그 칩이 본딩되고, 상기 전선로(4)의 격리된 둘레에 두 개의 U자형 슬롯(71,72)이 겹쳐진 형태로 에칭(Etching)된 방사체(7)로 형성되는 방사부(6)로 구성 될 수 있다.As can be seen from the above, the present invention is a ground portion (2) attached to the metal surface (1) to ground the signal, a dielectric portion (3) formed on the upper layer of the ground portion 2, and the dielectric In the upper layer of the part 3, an electric wire path 4 electrically connected to the short circuit pin 5, an RFID tag chip is bonded to the electric wire path 4, and placed in an isolated circumference of the electric wire path 4; The U-shaped slots 71 and 72 may be formed of a radiator 6 formed of a radiator 7 etched in an overlapped form.

이를 각 구성요소별로 더욱 상세하게 설명하면, If you explain this in more detail for each component,

전술한 접지부(2)와 전선로(4)는 유전체에 구멍을 뚫어 단락핀(5)을 사용해서 전기적으로 연결되어 있으며, 전선로(4)와 방사체(7)가 연결되는 지점에 RFID 태그 칩이 레이져 방식으로 본딩이 되고, RFID 태그 칩은 Alien 사의 Higgs-3칩으로 구성되는 것이 가장 바람직하며, RFID 태그 칩의 임피던스는 20 - 197 Ω 정도가 바람직하다.The above-described grounding part 2 and the wire path 4 are electrically connected to each other by using a short circuit pin 5 by drilling a hole in the dielectric, and at the point where the wire path 4 and the radiator 7 are connected, the RFID tag is connected. The chip is laser bonded, and the RFID tag chip is most preferably composed of the Alix Higgs-3 chip, and the impedance of the RFID tag chip is preferably about 20-197 Ω.

또한 전술한 방사부(6)의 방사체(7)에 크기가 다른 두 개의 U자형 슬롯(71,72)이 RFID 태그 칩을 둘러싸도록 겹쳐진 형태의 2중 U슬롯이 구비되고, 방사부(6) 하층의 유전체 재질은 FR4(Flame Retardant Type4)이며, 상기 접지부(2)의 접지면에 금속체가 바로 부착된다.In addition, the above-described radiator 7 of the radiator 6 is provided with a double U-slot in which two U-shaped slots 71 and 72 having different sizes surround the RFID tag chip, and the radiator 6 The dielectric material of the lower layer is FR4 (Flame Retardant Type4), and a metal body is directly attached to the ground plane of the ground portion 2.

여기에서 특별히 전술한 방사부(6)의 겹쳐진 두 개의 U자형 슬롯(71, 72)은 각각의 길이(L)와 폭(W)을 조절하여 RFID 태그 안테나의 주파수에 따른 임피던스의 실수성분 및 허수성분 조절할 수 있으며, 두 개의 U자형 슬롯(71,72) 중 작은 제 1 U자형 슬롯(u-slot1;71)은 860 ~ 960 ㎒를 기준으로 높은 주파수의 임피던스 성분을 조절하고, 큰 제 2 U자형 슬롯(u-slot2;72)은 860 ~ 960 ㎒를 기준으로 낮은 주파수의 임피던스 성분을 조절하는 역할을 하게 되어 전세계 UHF 대역 RFID 주파수인 860 ~ 960 ㎒ 대역에서 금속에 부착되더라도 안테나 성능의 변화가 없이 사용가능하고 RFID 태그 안테나의 인식거리를 향상 시킬 수 있는 것이다. 즉, 접지부(2)가 바로 금속면(1) 위에 부착이 되며 일반적으로 금속면(1)의 크기는 200 * 200 mm에서 최적의 인식거리 특성을 갖고 다른 크기에서는 특성이 떨어지지만 본 발명에 의한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 두 개의 U자형 슬롯(71,72)의 길이와 폭만을 변경하면 금속면(1)위에 어떠한 위치에 부착되더라도 안테나 성능의 변화가 없이 사용이 가능하다.Here, the two overlapping U-shaped slots 71 and 72 of the above-mentioned radiator 6 adjust the length L and the width W, respectively, so that the real and imaginary components of impedance according to the frequency of the RFID tag antenna are imaginary. The component can be adjusted, the first U-shaped slot (u-slot 1) 71 of the two U-shaped slots (71, 72) adjusts the impedance component of the high frequency based on 860 ~ 960 MHz, the large second U The slot (u-slot2) 72 controls the low frequency impedance component based on 860 to 960 MHz, so that the antenna performance does not change even if it is attached to metal in the UHF band RFID frequency of 860 to 960 MHz. It can be used without and can improve the recognition distance of RFID tag antenna. That is, the grounding part 2 is directly attached to the metal surface 1, and generally, the size of the metal surface 1 has an optimum recognition distance characteristic at 200 * 200 mm and other characteristics are inferior in the present invention. By changing only the length and width of the two U-shaped slots 71 and 72 of the wideband RFID metal tag antenna, it can be used without any change in the antenna performance even if attached to any position on the metal surface (1).

이러한 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 구체적인 실시예를 더욱 구체적으로 예시하면, 광대역 RFID 금속 태그 안테나 크기는 90 × 50 × 3.2 ㎣(도 2에서 90(L1) × 50(W1) × 3.2(W5))이고, 단락핀(5)은 1mm 홀로 구성되며, 제 1 U자형 슬롯(71)은 길이 45 mm(L3), 폭 24 mm(W3), 슬롯 폭은 2mm로, 제 2 U자형 슬롯(72)은 길이 75 mm(L2), 폭 40 mm(W2), 슬롯 폭은 2mm 로 구성할 경우 도 3과 도 4와 같은 특성을 갖는다. More specifically illustrating a specific embodiment of the wideband RFID metal tag antenna attachable to the metal according to the present invention, the wideband RFID metal tag antenna size is 90 × 50 × 3.2 megahertz (90 (L1) × 50 (W1 in FIG. 2). ) × 3.2 (W5)), the shorting pin (5) consists of a 1 mm hole, the first U-shaped slot 71 is 45 mm (L3) in length, 24 mm (W3) in width, slot width is 2 mm, 2 U-shaped slot 72 has the characteristics as shown in Figs. 3 and 4 when the length is 75 mm (L2), width 40 mm (W2), the slot width is 2mm.

여기에서 도 3과 도 4는 금속면을 고려한 본 발명의 태그 안테나의 시뮬레이션 결과이다. 도3과 도4는 각각 태그 안테나의 반사손실과 태그 안테나의 스미스 차트를 나타내는 것이며, 이러한 도3과 도4에서 나타내었듯이 임피던스 변화가 주파수에 둔감한 것을 알 수 있다. 3 and 4 are simulation results of the tag antenna of the present invention considering the metal plane. 3 and 4 show the return loss of the tag antenna and the Smith chart of the tag antenna, respectively. As shown in FIGS. 3 and 4, it can be seen that the impedance change is insensitive to frequency.

1. 또한 광대역 RFID 금속 태그 안테나의 특성/성능을 측정하기 위하여 실 환경성을 고려하여 도 5와 도 6으로 도시한 바와 같이, 두 개의 신호발생기(Signal Generator), RFID 에뮬레이터(Emulator), 스펙트럼 분석기(Spectrum Analyzer) 및 이들을 인터페이스 하는 인터페이스 박스(Interface Box)를 구성하고, 반사파가 차단되는 차폐실 내 바닥으로부터 1.6m 높이에 본 발명에 의한 광대역 RFID 금속 태그 안테나가 구성된 광대역 RFID 금속 태그를 설치하고, 이러한 광대역 RFID 금속 태그와 0.93m 간격을 두고 상기 인터페이스 박스를 통해 송수신하는 송, 수신기를 설치하여 측정 환경을 구축하였다.1. Also, in order to measure the characteristics / performance of the wideband RFID metal tag antenna, as shown in FIGS. 5 and 6, two signal generators, an RFID emulator, and a spectrum analyzer ( Spectrum Analyzer) and an interface box for interfacing them, and a broadband RFID metal tag comprising a broadband RFID metal tag antenna according to the present invention is installed at a height of 1.6m from the bottom of a shielded room where reflected waves are blocked. A measurement environment was established by installing a transmitter and a receiver for transmitting and receiving through the interface box at a distance of 0.93m from the wideband RFID metal tag.

이 때 광대역 RFID 금속 태그는 실 환경성을 고려하여 200 × 200mm2 크기의 금속면(1)에 부착시킨 후 EPC 글로벌 스태틱 테스트(EPCglobal Static Test)를 시행하였으며, 태그의 감도를 해당 지역의 중심주파수(Center frequency)에서 측정하였다.At this time, the broadband RFID metal tag was attached to the metal surface (1) of 200 × 200mm 2 size in consideration of the real environment, and then the EPC global static test was performed. Center frequency).

이러한 광대역 RFID 금속 태그의 판독범위(Read Range) 측정 절차는 The read range measurement procedure for such a wideband RFID metal tag is

1) 정해진 주파수와 PR-ASK(Phase Reveresed-Amplitude Shift Keying) 신호를 방출1) Emits fixed frequency and phase revered-amplitude shift keying (PR-ASK) signals

2) 신호의 크기는 태그의 응답을 받을 만한 최소의 EIRP로 방출2) The signal is emitted at the minimum EIRP to receive the tag response.

3) EIRP(Effective Isotropically Radiated Power)를 0.25dB 간격단위로 증가시켜 판독성공률(Success read rate)이 50%되는 지점의 EIRP를 기록3) Record the EIRP at the point where the success read rate is 50% by increasing the effective isotropically radiated power (EIRP) in 0.25dB increments.

4) 상기 3)의 EIRP를 1dB 더 증가시킨 후 0.25dB 단위로 감소시키면서 판독성공률이 50% 이상 되는 지점의 EIRP를 기록4) Record the EIRP at the point where the read success rate is 50% or more while increasing the EIRP of 3) by 1 dB and decreasing it by 0.25 dB.

Figure 112010029610014-pat00001
Figure 112010029610014-pat00001

위에 수식에서 r = 트랜스미터 단에서부터 태그까지의 거리In the formula above, r = distance from the transmitter stage to the tag

평균( EIRPTX ) = 3) 과 4) 결과의 평균값 산출
Mean (EIRP TX ) = 3) and 4) Calculate the mean of the results

하는 순으로 판독범위를 측정하였고, 태그 안테나의 방향에 따른 태그 감도(Tag sensitivity) 결정을 위한 배향 허용오차(Orientation Tolerance) 측정절차는 Was measured in order of the read range, the tag sensitivity alignment tolerance (Orientation Tolerance) measurement procedures for the (Tag sensitivity) determined according to the orientation of the tag antenna is

6) 상기 1)내지 5)를 통해 판독범위를 구한다. 방위각(Azimuth angle) 및 앙각(Elevation angle)은 0°6) The reading range is obtained through 1) to 5). Azimuth angle and elevation angle are 0 °

2. 7) 방위각을 10, 20, 30 ~ 90도 까지 순차적으로 시계반대 방향으로 돌리면서 양 방위각에 대해 EIRP를 계산한다. 2. 7) EIRP is calculated for both azimuth angles by turning the azimuth angle counterclockwise sequentially from 10, 20, 30 to 90 degrees.

8) 음 방위각 에 대해 EIRP를 구한다.8) Find EIRP for negative azimuth.

9) 양 앙각 (상향 회전) 에 대해 EIRP를 구한다. 9) Obtain EIRP for both elevation angles (upward rotations).

10) 음 앙각에 대해 EIRP를 구한다.10) Obtain EIRP for the sound elevation.

등의 순으로 진행하였다. 그 결과 도 8과 같은 태그 안테나의 방향에 따른 인식거리 그래프를 구할 수 있다.And so on. As a result, a recognition distance graph according to the direction of the tag antenna as shown in FIG. 8 may be obtained.

또한 주파수 변화에 의한 태그 감도를 구하는 주파수 허용오차 측정절차는In addition, the frequency tolerance measurement procedure to find the tag sensitivity

11) 860MHz에서 상기 1)내지 5)를 통해 판독범위를 구한다.11) Obtain the reading range from 1) to 5) at 860MHz.

12) 5 MHz 단위로 증가 시키면서 960 MHz까지 판독범위를 구한다.(총 21번)12) Obtain the reading range up to 960 MHz in 5 MHz increments (21 total).

13) 상기 12)에서 구한 결과를 도 9와 같이 표시한다.13) The result obtained in 12) is displayed as shown in FIG. 9.

14) 아래 수식을 이용하여 주파수 허용오차(%)를 구한다. 14) Find the frequency tolerance (%) using the formula below.

Figure 112010029610014-pat00002
Figure 112010029610014-pat00002

등의 순으로 진행하여 주파수 허용오차를 구할 수 있다.The frequency tolerance can be obtained by proceeding in the order of.

이와 같은 측정절차에 의하여 본 발명에 의한 금속에 부착 가능한 광대역 UHF 대역 RFID 금속 태그 안테나의 측정 결과를 살펴보면,Looking at the measurement results of the broadband UHF band RFID metal tag antenna attachable to the metal according to the present invention by such a measurement procedure,

판독범위 측정결과는 최대 인식거리 8.32 m이며, 한국주파수 인식거리 7.60 m ( @ 911.25 ㎒ )이다.The measurement result of reading range is maximum recognition distance 8.32 m and Korea frequency recognition distance 7.60 m (@ 911.25 ㎒).

3. 배향 허용오차(Orientation Tolerance) 측정결과는 도 10로 도시한 표에서 보인 바와 같이, 배향 허용오차 측정결과 최대 인식거리는 7.87 m이고,3. Orientation Tolerance measurement result is shown in the table shown in Fig. 10, the maximum recognition distance of the orientation tolerance measurement result is 7.87 m,

방위 측정결과 광대역 금속태그 빔폭(Beamwidth)은 인식거리 6m 기준 -20°~ 50°로 약 70°로 양호한 빔폭을 가짐을 확인할 수 있었으며,As a result of the azimuth measurement, the beam width of the wide-band metal tag was -20 ° to 50 ° based on the recognition distance of 6m and was about 70 °.

앙각 측정결과 광대역 금속태그 빔폭은 인식거리 6m 기준 -30°~ 30°로 약 60°로 양호한 빔폭을 가짐을 확인할 수 있었고,The elevation angle measurement result shows that the wide metal tag beam width has a good beam width of -30 ° to 30 ° based on a recognition distance of about 60 °.

배향 허용오차 측정결과 개발된 광대역 금속태그는 태그 중심을 기준으로 상하로는 약 60°, 좌우로는 약 70°까지 인식거리 6 m 이상을 인식할 수 있음을 알 수 있다. Based on the measurement of orientation tolerance, the developed wideband metal tag can recognize more than 6m of recognition distance up to about 60 ° up and down and about 70 ° from side to side.

또한 주파수 허용오차 측정결과를 살펴보면, 도 11로 도시한 표에서 보인 바와 같이, 주파수 허용오차 측정결과 광대역 금속태그 대역폭은 80 ㎒ (인식거리 6 m 기준) 의 인식거리 성능을 가짐을 확인 할 수 있었고, 광대역 금속태그 대역폭은 880 ~ 960 ㎒ 로 세계 최고 성능을 나타내고 있다.
In addition, looking at the frequency tolerance measurement results, as shown in the table shown in Figure 11, the frequency tolerance measurement result of the broadband metal tag bandwidth of 80 ㎒ (based on 6 m recognition distance) It can be confirmed that it has the recognition distance performance, and the broadband metal tag bandwidth is 880 ~ 960 ㎒, which is the highest performance in the world.

이상과 같이, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고, 본 발명이 의도하는 요지 및 개념 내에서 다양하게 변화시켜 실시하는 것이 가능하다.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be variously changed within the spirit and concept of the present invention.

1:금속면 2:접지부 3:유전체부
4:전선로 5:단락핀 6:방사부
7:방사체 71:제 1 U자형 슬롯 72:제 2 U자형 슬롯
1: metal surface 2: ground portion 3: dielectric portion
4: Cable line 5: Short circuit pin 6: Radiator
7: radiator 71: first U-shaped slot 72: second U-shaped slot

Claims (5)

삭제delete 금속면 위에 부착되는 접지부와, 상기 접지부의 상부층에 형성되는 유전체부와, 상기 유전체부의 상부층에는 단락핀으로 연결되는 전선로와, 상기 전선로의 둘레에 방사체로 형성되는 방사부로 구성된 금속 태그 안테나에 있어서,
상기 방사부에 형성되는 방사체에 두 개의 U자형 슬롯이 겹쳐진 형태의 2중 U슬롯(Foled u-Slot)이 구비되되,
상기 U자형 슬롯의 길이(L)와 폭(W)을 조절하여 RFID 태그 안테나의 주파수에 따른 임피던스의 실수성분 및 허수성분을 조절하며,
860 MHz 내지 960 MHz 주파수 구간 중 중심부인 900 MHz 내지 920 MHz 주파수 구간을 기준으로 상기 방사부의 두 개의 U자형 슬롯 중 어느 하나의 U자형 슬롯은 높은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절하며, 다른 하나의 U자형 슬롯은 860MHz 내지 960MHz 주파수 구간 중 중심부인 900MHz 내지 920MHz 주파수 구간을 기준으로 낮은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절하는 것임을 특징을 갖는 유에이치에프 대역을 사용하는 금속 부착 가능한 광대역 알에프아이디 금속 태그 안테나.
In a metal tag antenna consisting of a ground portion attached to a metal surface, a dielectric portion formed on the upper layer of the ground portion, an electric wire path connected to the upper layer by a short circuit pin, and a radiator formed around the electric wire path in a radiator. ,
A double u-slot having a form in which two U-shaped slots are superposed on the radiator formed on the radiating part is provided,
Adjusting the length (L) and width (W) of the U-shaped slot to adjust the real and imaginary components of the impedance according to the frequency of the RFID tag antenna,
The U-shaped slot of one of the two U-shaped slots of the radiator adjusts the impedance component of the high frequency section based on the 900 MHz to 920 MHz frequency section that is the center of the 860 MHz to 960 MHz frequency sections. The slot is a metal attachable broadband RFID metal tag antenna using a HH band characterized in that to adjust the impedance component of the low frequency section based on the 900MHz to 920MHz frequency section of the center of the 860MHz to 960MHz frequency section.
제 2 항에 있어서,
상기 방사부의 겹쳐진 두 개의 U자형 슬롯 중 어느 하나인 제 1 U자형 슬롯의 크기는 길이 45 mm, 폭 24 mm, 슬롯 폭은 2mm 비율이며, 다른 하나인 제 2 U자형 슬롯의 크기는 길이 75 mm, 폭 40 mm, 슬롯 폭은 2mm 비율로 구성됨을 특징으로 하는 유에이치에프 대역을 사용하는 금속 부착 가능한 광대역 알에프아이디 금속 태그 안테나.
The method of claim 2,
The size of the first U-shaped slot, which is one of the two overlapping U-shaped slots of the radiator, is 45 mm long, 24 mm wide, and the slot width is 2 mm, and the size of the second U-shaped slot which is the other is 75 mm long. A metal attachable broadband RFID metal tag antenna using the HHF band, wherein the width is 40 mm and the slot width is 2 mm.
제 2 항에 있어서,
상기 방사부의 겹쳐진 두 개의 U자형 슬롯 중 크기가 작은 제 1 U자형 슬롯은 860 MHz 내지 960 MHz 주파수 구간 중 중심부인 900 MHz 내지 920 MHz 주파수 구간을 기준으로 높은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절하고, 크기가 큰 제 2 U자형 슬롯은 860 MHz 내지 960 MHz 주파수 구간 중 중심부인 900 MHz 내지 920 MHz 주파수를 기준으로 낮은 주파수 구간의 임피던스 성분을 조절함을 특징으로 하는 유에이치에프 대역을 사용하는 금속 부착 가능한 광대역 알에프아이디 금속 태그 안테나.
The method of claim 2,
The small first U-shaped slot of the two overlapping U-shaped slots of the radiator adjusts the impedance component of the high frequency section based on the 900 MHz to 920 MHz frequency section, which is the center of the 860 MHz to 960 MHz frequency section, and the size. The second large U-shaped slot is a metal attachable broadband RF band using the H. F band which adjusts the impedance component of the low frequency section based on the 900 MHz to 920 MHz frequency which is the center of the 860 MHz to 960 MHz frequency sections. ID metal tag antenna.
삭제delete
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