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KR100688093B1 - Antenna, RFD Tag, and Antenna Impedance Matching Method Using Proximity Coupled Feeding - Google Patents

Antenna, RFD Tag, and Antenna Impedance Matching Method Using Proximity Coupled Feeding Download PDF

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KR100688093B1
KR100688093B1 KR1020060024514A KR20060024514A KR100688093B1 KR 100688093 B1 KR100688093 B1 KR 100688093B1 KR 1020060024514 A KR1020060024514 A KR 1020060024514A KR 20060024514 A KR20060024514 A KR 20060024514A KR 100688093 B1 KR100688093 B1 KR 100688093B1
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KR
South Korea
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antenna
impedance
feed line
radiation patch
ground plate
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KR1020060024514A
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Korean (ko)
Inventor
손해원
최원규
신찬수
최길영
표철식
Original Assignee
한국전자통신연구원
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Abstract

본 발명은 근접 결합 급전 방식(Proximity-Coupled Feed Method)을 이용한 안테나, 이를 이용한 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder) 및 안테나 임피던스 정합 방법(Antenna Impedance Matching Method)에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna using a proximity-coupled feed method, a radio frequency identification (RFID) tag or a transponder using the same, and an antenna impedance matching method.

본 발명에 따른 안테나는, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치와, 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판, 및 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 평행하게 위치하여 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함한다. 상기 급전부는, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판과, 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직하게 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인, 및 상기 급전 라인과 평행하게 상기 접지판 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하여 구성된다.An antenna according to the present invention comprises a radiation patch for determining a resonance frequency of the antenna, a ground plate positioned in parallel with the radiation patch, and an element connected in parallel between the radiation patch and the ground plate and connected to the antenna. It includes a power supply for providing an RF signal. The feeder may include a dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate, and a microstrip line feed line formed on the dielectric substrate to be perpendicular to the resonance length direction of the radiation patch and closely coupled to the radiation patch; And a ground plane positioned to be spaced apart in the direction of the ground plate in parallel with the feed line.

본 발명은 안테나 임피던스의 저항 성분과 리액턴스 성분을 서로 독립적으로 자유롭게 조절할 수 있도록 하며, 임의의 임피던스를 가지는 안테나 연결 소자에 효율적인 광대역 정합이 가능토록 한다. 특히, 본 발명은 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드(front-end)에 효율적인 광대역 정합이 가능한 안테나 및 이를 이용한 RFID 태그를 제공한다.The present invention allows the resistance component and reactance component of the antenna impedance to be freely adjusted independently of each other, and enables efficient broadband matching to an antenna connection element having an arbitrary impedance. In particular, the present invention provides an antenna capable of efficient broadband matching to an RF front-end having a large capacitive reactance compared to a resistance, and an RFID tag using the same.

Description

근접 결합 급전 방식을 이용한 안테나, RFⅠD 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법{Antenna Using a Proximity-Coupled Feed Method and RFID Tag thereof, and Antenna Impedance Matching Method thereof}Antenna Using a Proximity-Coupled Feed Method and RFID Tag Abstract, and Antenna Impedance Matching Method

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템의 블럭도,1 is a block diagram of an RFID system to which the present invention is applied;

도 2는 태그 안테나와 RF 프런트 엔드를 모델링한 등가 회로의 회로도,2 is a circuit diagram of an equivalent circuit modeling a tag antenna and an RF front end;

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나의 구성도,3 is a configuration diagram of a tag antenna using a proximity coupled power feeding method according to a first embodiment of the present invention;

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나의 구성도,4 is a configuration diagram of a tag antenna using a proximity coupled power feeding method according to a second embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나의 구성도,5 is a configuration diagram of a tag antenna using a proximity coupled power feeding method according to a third embodiment of the present invention;

도 6는 본 발명의 제4 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나의 구성도이다.6 is a configuration diagram of a tag antenna using a proximity coupled power feeding method according to a fourth embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

110: RFID 리더 120: RFID 태그110: RFID reader 120: RFID tag

121: RF 프런트 엔드 122: 신호처리부121: RF front end 122: signal processing unit

123: 태그 안테나 310: 방사 패치123: tag antenna 310: radiation patch

320: 접지판 341: 급전 라인320: ground plate 341: feed line

430: 단락판 530: 단락핀430: shorting plate 530: shorting pin

본 발명은 안테나, RFID 태그 및 안테나 임피던스 정합 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 근접 결합 급전 방식(Proximity-Coupled Feed Method)을 이용한 안테나, 이를 이용한 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder) 및 안테나 임피던스 정합 방법(Antenna Impedance Matching Method)에 관한 것이다.The present invention relates to an antenna, an RFID tag, and an antenna impedance matching method, and more particularly, an antenna using a proximity-coupled feed method, an RFID tag or a transponder using the same, It relates to an antenna impedance matching method.

RFID 태그는 RFID 리더(reader or interrogator)와 함께, 자재 관리, 보안 등의 다양한 분야에 사용된다. 일반적으로, RFID 태그를 부착한 물체가 RFID 리더의 인식 영역(read zone)에 놓이게 되면, RFID 리더는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF 신호를 변조하여 태그에게 질문(interrogation) 신호를 보내고, RFID 태그는 리더의 질문에 응답한다. 즉, RFID 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파(continuous electromagnetic wave)를 변조하여 태그에게 질문 신호(interrogating signal)를 송출하고, RFID 태그는 내부 메모리에 저장된 자신 의 정보를 리더에게 전달하기 위하여, 리더로부터 송출된 전자파를 후방 산란 변조(back-scattering modulation)시켜 리더에게 되돌려 보낸다. 후방 산란 변조란 리더로부터 송출된 전자파를 RFID 태그가 산란시켜 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변조하여 태그의 정보를 보내는 방법이다.RFID tags are used in various fields, such as material management and security, with RFID readers or interrogators. In general, when an object with an RFID tag is placed in a read zone of an RFID reader, the RFID reader modulates an RF signal having a specific carrier frequency to send an interrogation signal to the tag. The RFID tag answers the reader's question. That is, the RFID reader modulates a continuous electromagnetic wave having a specific frequency to send an interrogating signal to the tag, and the RFID tag transmits its information stored in the internal memory to the reader. The electromagnetic wave transmitted from the back-scattering modulation is sent back to the reader. Backscattering modulation is a method of sending information of a tag by modulating the magnitude or phase of the scattered electromagnetic wave when the RFID tag scatters the electromagnetic wave and sends it back to the reader.

수동형 RFID 태그는 자신의 동작 전력을 얻기 위하여 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 전원으로 이용한다. 수동형 태그가 정상적으로 동작하기 위해서는 태그가 놓여진 위치에서 리더로부터 송출된 전자파의 세기가 특정 문턱값(threshold) 이상이 되어야 한다. 즉, 리더의 인식 영역은 리더로부터 송출되어 태그에 도달하는 전자파의 세기에 의해서 제한된다. 그러나 리더의 송출 전력은 미국의 FCC(Federal Communication Commission)를 비롯한 각 국의 지역 규정(local regulation)에 따른 규제를 받으므로 리더의 송출 전력을 무조건 높일 수는 없다. 따라서, 리더의 송출 전력을 높이지 않고 인식 영역을 넓히기 위해서는, RFID 태그가 리더로부터 송출되는 전자파를 효율적으로 수신하여야 한다.The passive RFID tag rectifies the electromagnetic wave transmitted from the reader to use its own power source to obtain its own operating power. In order for the passive tag to operate normally, the intensity of the electromagnetic wave transmitted from the reader at the position where the tag is placed must be greater than or equal to a certain threshold. In other words, the recognition region of the reader is limited by the intensity of the electromagnetic wave transmitted from the reader to the tag. However, the reader's output power is regulated by local regulations, including the US Federal Communication Commission (FCC), so the reader's output power cannot be increased. Therefore, in order to widen the recognition area without increasing the power output of the reader, the RFID tag should efficiently receive the electromagnetic waves transmitted from the reader.

RFID 태그의 효율을 높이는 한 방법으로 별도의 정합 회로(matching circuit)를 사용하는 방법이 있다. 일반적으로 RFID 태그는 안테나, RF 프런트 엔드(front-end)와, 신호처리부를 포함하며, RF 프런트 엔드와 신호처리부는 1개의 칩(chip)으로 제작된다. 정합 회로를 사용하는 방법은 별도의 정합 회로를 통해 안테나와 RF 프런트 엔드를 공액 정합시켜 안테나에서 RF 프런트 엔드로 전달되는 신호의 세기를 극대화하는 방법이다. 그러나 커패시터와 인덕터의 조합으로 구성되는 정합 회로는 칩에서 많은 면적을 요구하므로 소형화 및 비용 측면에서 곤란하다는 문제점이 있다.One way to increase the efficiency of RFID tags is to use a separate matching circuit. In general, an RFID tag includes an antenna, an RF front end, and a signal processor, and the RF front end and the signal processor are made of one chip. The matching circuit is a method of maximizing the strength of the signal transmitted from the antenna to the RF front end by conjugate matching the antenna and the RF front end through a separate matching circuit. However, a matching circuit composed of a combination of a capacitor and an inductor requires a large area in a chip, and thus has difficulty in miniaturization and cost.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 방사 패치와 접지판 사이에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직하게 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합(proximity coupled)되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 배치함으로써, 안테나 임피던스의 저항 성분과 리액턴스 성분을 서로 독립적으로 자유롭게 조절할 수 있는 광대역 특성의 안테나를 제공하는데 그 목적이 있다. The present invention has been proposed to solve the above problems, and is formed between the radiation patch and the ground plate perpendicular to the resonant longitudinal direction of the radiation patch microfeed line feed line in the form of a microstrip line (proximity coupled) It is an object of the present invention to provide an antenna having a broadband characteristic that can freely adjust the resistance component and the reactance component of the antenna impedance independently from each other.

또한, 본 발명은 상기 안테나를 통해 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드(front-end)에 효율적인 광대역 정합이 가능한 RFID 태그를 제공하는데 그 목적이 있다. 또한, 본 발명은 상기 안테나의 임피던스를 정합하는 방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide an RFID tag that enables efficient broadband matching to an RF front-end having a large capacitive reactance compared to resistance through the antenna. Another object of the present invention is to provide a method for matching impedance of the antenna.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.Other objects and advantages of the present invention can be understood by the following description, and will be more clearly understood by the embodiments of the present invention. Also, it will be readily appreciated that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 안테나는, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치와, 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판, 및 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 평행하게 위치하여 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함한다. 상기 급전부는, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판과, 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직하게 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인, 및 상기 급전 라인과 평행하게 상기 접지판 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하여 구성된다. 상기 급전부의 접지면은 상기 접지판을 사용할 수 있다. 상기 급전 라인의 일단(一端)에는 상기 안테나에 연결되는 소자가 접속하는 터미널이 형성되며, 상기 터미널이 형성된 단의 반대쪽에 위치하는 일단(一端)에는 부하가 연결될 수 있다. 또한, 상기 급전 라인은 미앤더(meander) 구조를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 방사 패치와 상기 접지판에는 단락판 또는 단락핀과 같은 단락 수단이 설치될 수 있다.An antenna according to the present invention for achieving the above object, the radiation patch for determining the resonant frequency of the antenna, a ground plate positioned in parallel with the radiation patch, and is located in parallel between the radiation patch and the ground plate It includes a power supply for providing an RF signal to the device connected to the antenna. The feeder may include a dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate, and a microstrip line feed line formed on the dielectric substrate to be perpendicular to the resonance length direction of the radiation patch and closely coupled to the radiation patch; And a ground plane positioned to be spaced apart in the direction of the ground plate in parallel with the feed line. The ground plane of the power supply unit may use the ground plate. One end of the power supply line may be provided with a terminal to which an element connected to the antenna is connected, and a load may be connected to one end opposite to the end where the terminal is formed. In addition, the feed line may be configured to include a meander structure (meander), the radiating patch and the ground plate may be provided with a short circuit means such as a short plate or a short pin.

또한, 본 발명에 따른 안테나의 급전부는, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판과, 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 접지판과 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인, 및 상기 급전 라인과 평행하게 상기 방사 패치 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 경우, 상기 방사 패치를 급전부의 접지면으로 이용할 수 있다.In addition, the feeding portion of the antenna according to the present invention, the dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate, and formed on the dielectric substrate perpendicular to the resonant longitudinal direction of the radiation patch is micro-coupled to the ground plate It may be configured to include a feed line in the form of a strip line, and a ground plane spaced apart in the radial patch direction in parallel with the feed line. In this case, the radiation patch can be used as the ground plane of the feed section.

본 발명에 따른 RFID(Radio Frequency Identification) 태그(tag or transponder)는, RFID 리더로부터 송출되는 RF 신호를 수신하는 안테나와, 상기 RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드, 및 상기 RF 프런트 엔드에 연결된 신호 처리부를 포함하며, 상기 안테나는, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치와, 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판, 및 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 통하여 상기 RF 프런트 엔드에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함하여 이루어진다.An RFID tag or transponder according to the present invention includes an antenna for receiving an RF signal transmitted from an RFID reader, an RF front end for rectifying and detecting the RF signal, and an RF front end. And a signal processor, wherein the antenna comprises: a radiation patch for determining a resonance frequency of the antenna; a ground plate positioned in parallel with the radiation patch; and a resonance length direction of the radiation patch between the radiation patch and the ground plate. And a feeder configured to provide an RF signal to the RF front end through a feedline in the form of a microstrip line that is formed perpendicularly to the radiation patch.

상기 안테나의 임피던스를 정합하는 본 발명의 임피던스 정합 방법은, 상기 급전 라인에 결합되는 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 급전 라인 상의 결합 위치에 따라 크게 변화하지 않는 성질을 이용한다. 상기와 같은 본 발명의 임피던스 정합 방법은, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향에서의 상기 급전 라인의 위치에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용한다. 또한, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결합되는 결합양을 결정하는 상기 접지판과 상기 급전 라인 사이의 결합 커패시턴스의 크기에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용한다. 또한, 상기 급전 라인의 특성 임피던스, 상기 급전 라인의 일단(一端)에 연결되는 부하의 임피던스, 및 상기 급전 라인의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용한다.The impedance matching method of the present invention for matching the impedance of the antenna utilizes the property that the equivalent impedance between the radiating patch and the ground plate coupled to the feed line does not change greatly depending on the coupling position on the feed line. The impedance matching method of the present invention as described above utilizes the characteristic that the impedance real part of the antenna changes in accordance with the position of the feed line in the resonance length direction of the radiation patch. In addition, the impedance real part of the antenna is changed according to the magnitude of the coupling capacitance between the ground plate and the feed line to determine the coupling amount of the equivalent impedance between the radiation patch and the ground plate coupled to the feed line. I use it. The impedance imaginary part of the antenna is changed according to the characteristic impedance of the feed line, the impedance of a load connected to one end of the feed line, and the length of the feed line.

상술한 본 발명의 내용은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.The above-described contents of the present invention will become more apparent through the following detailed description with reference to the accompanying drawings, and thus, those skilled in the art to which the present invention pertains may easily implement the technical idea of the present invention. will be. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 RFID 시스템(100)의 블럭도를 나타낸다. RFID 시스템(100)은 고유정보를 저장하는 RFID 태그(120), 판독 및 해독 기능을 갖는 RFID 리더(110), RFID 리더(110)를 통해 RFID 태그(120)로부터 읽어들인 데이터를 처리하는 호스트 컴퓨터(미도시)로 이루어진다. 1 shows a block diagram of an RFID system 100 to which the present invention is applied. The RFID system 100 may include an RFID tag 120 storing unique information, an RFID reader 110 having a reading and decrypting function, and a host computer processing data read from the RFID tag 120 through the RFID reader 110. (Not shown).

RFID 리더(110)는 RF 송신부(111), RF 수신부(112) 및 리더 안테나(113)를 포함하며, 리더 안테나(113)는 RF 송신부(111)와 RF 수신부(112)에 전기적으로 연결되어 있다. RFID 리더(110)는 RF 송신부(111) 및 리더 안테나(113)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)에 전송한다. 또한, RFID 리더(110)는 리더 안테나(113) 및 RF 수신부(112)를 통해 RF 신호를 RFID 태그(120)로부터 수신한다. 미국특허 4,656,463호에 제시된 바와 같이, RFID 리더(110)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. The RFID reader 110 includes an RF transmitter 111, an RF receiver 112, and a reader antenna 113, and the reader antenna 113 is electrically connected to the RF transmitter 111 and the RF receiver 112. . The RFID reader 110 transmits an RF signal to the RFID tag 120 through the RF transmitter 111 and the reader antenna 113. In addition, the RFID reader 110 receives an RF signal from the RFID tag 120 through the reader antenna 113 and the RF receiver 112. As shown in US Pat. No. 4,656,463, the configuration of the RFID reader 110 is well known in the art and thus a detailed description thereof will be omitted.

RFID 태그(120)는 RF 프런트 엔드(front end, 121), 신호처리부(122) 및 본 발명에 따른 태그 안테나(123)를 포함한다. 수동형 RFID 태그인 경우, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF 신호를 직류전압으로 변환하여 신호처리부(122)가 동작하는 데 필요한 전력을 공급한다. 또한, RF 프런트 엔드(121)는 수신된 RF신호로부터 기저대역 신호를 추출한다. 미국특허 6,028,564호에 제시된 바와 같이, RF 프런트 엔 드(121)의 구성은 당업계에 잘 알려져 있으므로 구체적인 설명은 생략한다. 신호처리부(122) 역시 당업계에 알려진 임의의 형태일 수 있으며, 미국특허 5,942,987호에 그 예가 제시되어 있다.The RFID tag 120 includes an RF front end 121, a signal processor 122, and a tag antenna 123 according to the present invention. In the case of the passive RFID tag, the RF front end 121 converts the received RF signal into a DC voltage to supply power required for the signal processing unit 122 to operate. In addition, the RF front end 121 extracts the baseband signal from the received RF signal. As shown in US Pat. No. 6,028,564, the configuration of the RF front end 121 is well known in the art and thus a detailed description thereof will be omitted. The signal processor 122 may also be in any form known in the art, examples of which are shown in US Pat. No. 5,942,987.

RFID 시스템(100)의 동작을 살펴보면, RFID 리더(110)는 특정한 반송 주파수(carrier frequency)를 가지는 RF신호를 변조하여 RFID 태그(120)로 질문(interrogation)을 보낸다. RFID 리더(110)의 RF 송신부(111)에서 발생한 RF 신호는 리더 안테나(113)를 통하여 전자파의 형태로 외부에 송출된다. 외부로 송출된 전자파(130)는 태그 안테나(123)에 전달되며, 태그 안테나(123)는 수신된 전자파를 RF 프런트 엔드(121)에 전달한다. RF 프런트 엔드(121)에 전달된 RF 신호의 크기가 RFID 태그(120)가 동작하기 위한 최소 요구 전력 이상이면, RFID 태그(120)는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)를 후방 산란 변조하여 RFID 리더(110)의 질문에 응답한다. Looking at the operation of the RFID system 100, the RFID reader 110 modulates an RF signal having a specific carrier frequency and sends an interrogation to the RFID tag 120. The RF signal generated by the RF transmitter 111 of the RFID reader 110 is transmitted to the outside in the form of electromagnetic waves through the reader antenna 113. The electromagnetic wave 130 transmitted to the outside is transmitted to the tag antenna 123, and the tag antenna 123 transmits the received electromagnetic wave to the RF front end 121. If the size of the RF signal transmitted to the RF front end 121 is greater than or equal to the minimum power required for the RFID tag 120 to operate, the RFID tag 120 scatters back the electromagnetic wave 130 transmitted from the RFID reader 110. Modulate to answer questions from the RFID reader 110.

여기서, RFID 리더(110)의 인식 영역(read zone)을 넓히기 위해서는 RFID 리더(110)로부터 송출되는 전자파(130)의 세기가 RFID 태그(120)가 요구하는 동작 전력을 제공할 수 있도록 충분히 커야 한다. 또한, 고효율의 태그 안테나(123)를 이용하여 상기 리더로부터 송출된 전자파(130)를 손실이 거의 없이 RF 프런트 엔드(121)에 전달할 수 있어야 한다. 결국, 태그 안테나(123)가 높은 효율을 가지기 위해서는 RFID 리더(110)의 반송 주파수에서 공진 특성을 가져야 하며, RF 프런트 엔드(121)와 공액 정합(conjugate matching)이 되어야 한다.Here, in order to widen the read zone of the RFID reader 110, the intensity of the electromagnetic wave 130 transmitted from the RFID reader 110 should be large enough to provide an operating power required by the RFID tag 120. . In addition, the high-efficiency tag antenna 123 should be capable of transmitting the electromagnetic wave 130 transmitted from the reader to the RF front end 121 with little loss. As a result, in order for the tag antenna 123 to have high efficiency, the tag antenna 123 must have resonance characteristics at the carrier frequency of the RFID reader 110 and be conjugated with the RF front end 121.

도 2는 태그 안테나(123)와 RF 프런트 엔드(121)를 모델링한 등가 회로도이다. 회로는 전압원(

Figure 112006018598102-pat00001
), 안테나 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00002
), RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00003
)로 구성되어 있다. 전압원(
Figure 112006018598102-pat00004
)과 안테나 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00005
)는 태그 안테나(123)의 등가 회로이며, RF 프런트 엔드 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00006
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 회로이다. 안테나 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00007
)는 실수부(
Figure 112006018598102-pat00008
)와 허수부(
Figure 112006018598102-pat00009
)를 가진다. 실수부(
Figure 112006018598102-pat00010
)는 태그 안테나(123)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006018598102-pat00011
)는 태그 안테나(123)의 등가 리액턴스를 의미한다. RF 프런트 엔드 임피던스 역시, 실수부(
Figure 112006018598102-pat00012
)와 허수부(
Figure 112006018598102-pat00013
)를 가진다. 실수부(
Figure 112006018598102-pat00014
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 저항을 의미하고, 허수부(
Figure 112006018598102-pat00015
)는 RF 프런트 엔드(121)의 등가 리액턴스를 의미한다. 2 is an equivalent circuit diagram modeling the tag antenna 123 and the RF front end 121. The circuit is a voltage source (
Figure 112006018598102-pat00001
), Antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00002
), RF front end impedance (
Figure 112006018598102-pat00003
It consists of). Voltage source
Figure 112006018598102-pat00004
) And antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00005
) Is the equivalent circuit of the tag antenna 123, and the RF front end impedance (
Figure 112006018598102-pat00006
) Is an equivalent circuit of the RF front end 121. Antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00007
) Is the real part (
Figure 112006018598102-pat00008
) And imaginary part
Figure 112006018598102-pat00009
) Real part (
Figure 112006018598102-pat00010
Denotes an equivalent resistance of the tag antenna 123, and an imaginary part (
Figure 112006018598102-pat00011
Denotes an equivalent reactance of the tag antenna 123. The RF front end impedance is also a real part
Figure 112006018598102-pat00012
) And imaginary part
Figure 112006018598102-pat00013
) Real part (
Figure 112006018598102-pat00014
) Denotes an equivalent resistance of the RF front end 121, and an imaginary part (
Figure 112006018598102-pat00015
Denotes the equivalent reactance of the RF front end 121.

일반적으로, 안테나 임피던스(

Figure 112006018598102-pat00016
)와 RF 프런트 엔드의 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00017
)를 공액 정합시키면, 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된다. 공액 정합이란 두 복소(complex) 임피던스에 대해, 임피던스의 절대값의 크기가 같고, 위상이 서로 반대 부호를 가지도록 하는 것이다. 즉, '
Figure 112006018598102-pat00018
'이고, '
Figure 112006018598102-pat00019
'가 되도록 태그 안테나(123)의 임피던스 또는 RF 프런트 엔드(121)의 임피던스를 조정하면 태그 안테나(123)로부터 RF 프런트 엔드(121)에 최대 전력이 전달된다.In general, the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00016
) And the impedance of the RF front end (
Figure 112006018598102-pat00017
) Conjugate transfers the maximum power from the tag antenna 123 to the RF front end 121. Conjugated matching is such that, for two complex impedances, the magnitude of the absolute value of the impedance is the same and the phases have opposite signs. In other words, '
Figure 112006018598102-pat00018
'ego, '
Figure 112006018598102-pat00019
When the impedance of the tag antenna 123 or the impedance of the RF front end 121 is adjusted to be ', the maximum power is transmitted from the tag antenna 123 to the RF front end 121.

일반적으로, 수동형 및 반수동형 RFID 태그의 RF 프런트 엔드(121)는 다이오드를 이용한 정류 및 검파 회로로 구성되며, 칩의 면적을 줄이기 위하여 별도의 정 합 회로를 포함하지 않는다. 따라서, RF 프런트 엔드(121)의 임피던스는 통상의 50Ω과는 다른 복소 임피던스를 가지며, 정류 및 검파 회로의 특성상 UHF(Ultra High Frequency) 대역에서 작은 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00020
)과 큰 용량성(capacitive) 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00021
)를 가진다. 따라서 공액 정합을 위한 안테나 임피던스(
Figure 112006018598102-pat00022
)는 작은 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00023
)과 큰 유도성(inductive) 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00024
)를 가져야 하며, 동시에 리더에서 송출되는 전자파의 주파수에 공진하여야 한다. In general, the RF front end 121 of the passive and semi-passive RFID tags is composed of a rectification and detection circuit using a diode, and does not include a separate matching circuit to reduce the area of the chip. Therefore, the impedance of the RF front end 121 has a complex impedance different from that of a typical 50Ω, and due to the characteristics of the rectifying and detecting circuit, a small resistance component in the ultra high frequency (UHF) band (
Figure 112006018598102-pat00020
) And a large capacitive reactance component (
Figure 112006018598102-pat00021
) Therefore, the antenna impedance for conjugate matching (
Figure 112006018598102-pat00022
) Is a small resistance component (
Figure 112006018598102-pat00023
) And large inductive reactance components (
Figure 112006018598102-pat00024
) And at the same time resonate with the frequency of electromagnetic waves emitted from the reader.

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나(300)의 구성도이다. 본 발명에 따른 태그 안테나(300)는 직사각형 모양의 방사 패치(radiating patch)(310) 및 이와 평행한 접지판(ground plate)(320)을 가지며, 상기 방사 패치(310)는 마이크로스트립 라인(microstrip line) 형태의 급전 라인(feed line)(341)과 근접 결합(proximity coupling)된다. 여기서 상기 급전 라인(341)의 방향(346)은 상기 방사 패치(310)의 공진 길이(resonant length) 방향(311)과 직각을 이룬다. 즉, 도 3과 같이 상기 방사 패치(310)의 공진 길이 방향이 x 방향일 경우, 상기 급전 라인(341)의 방향(346)은 y 방향이 되도록 한다. 상기 방사 패치(310)와 접지판(320)은 일정한 간격(351)을 두고 평행하게 놓이며, 이들 사이의 전부 또는 일부분은 공기를 포함한 임의의 유전체(350)로 채워진다. 본 발명에 따른 태그 안테나(300)의 공진 주파수는 주로 방사 패치(310)의 길이(313)에 의하여 결정되며, 방사 패치(310)의 폭(314)은 공진 주파수에 상대적으로 작은 영 향을 미친다. 일반적으로 방사 패치(310)의 폭(314)이 커지면 안테나의 공진 주파수는 약간 작아진다.3 is a block diagram of a tag antenna 300 using a proximity coupled power feeding method according to a first embodiment of the present invention. The tag antenna 300 according to the present invention has a rectangular radiating patch 310 and a ground plate 320 parallel thereto, and the radiating patch 310 has a microstrip line. Proximity coupling with a feed line 341 in the form of a line. The direction 346 of the feed line 341 is perpendicular to the resonant length direction 311 of the spinning patch 310. That is, as shown in FIG. 3, when the resonance length direction of the radiation patch 310 is in the x direction, the direction 346 of the feed line 341 is in the y direction. The radiation patch 310 and ground plate 320 are placed in parallel at regular intervals 351, all or part of which is filled with any dielectric 350, including air. The resonant frequency of the tag antenna 300 according to the present invention is mainly determined by the length 313 of the radiation patch 310, the width 314 of the radiation patch 310 has a relatively small influence on the resonance frequency. . In general, as the width 314 of the radiation patch 310 increases, the resonance frequency of the antenna becomes slightly smaller.

종래의 근접 결합 급전 방식에서는 급전 라인의 방향이 방사 패치의 공진 길이 방향과 동일하게 형성되어 있었다. 이러한 종래의 급전 결합 급전 방식에 대한 자세한 설명은 D.M.Pozar의 논문 "Increasing the bandwidth of a microstrip antenna by proximity coupling"(Electronics Letters, vol.23, No.8, April 1987)에 제시되어 있다. 하지만 이러한 종래의 근접 결합 급전 방식은, 급전 라인에 결합되는 방사 패치와 접지판 사이의 등가 임피던스(equivalent impedance)가 급전 라인 상의 결합 위치에 따라 크게 달라지기 때문에, 안테나 임피던스의 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00025
)과 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00026
)을 서로 독립적으로 자유롭게 조절할 수 없다는 문제점이 있다. 또한, 상기와 같은 종래의 근접 결합 급전 방식으로는 RFID 태그 안테나에 필요한 수 옴(Ω) 정도의 작은 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00027
)을 만들기가 매우 어렵다는 문제점이 있다.In the conventional close coupling power feeding system, the direction of the power feeding line is formed to be the same as the resonance length direction of the spinning patch. A detailed description of this conventional feed coupled feed scheme is presented in DMPozar's article "Increasing the bandwidth of a microstrip antenna by proximity coupling" (Electronics Letters, vol. 23, No. 8, April 1987). However, such a conventional close coupling feeding method has a resistance component of the antenna impedance since the equivalent impedance between the radiating patch and the ground plate coupled to the feeding line varies greatly depending on the coupling position on the feeding line.
Figure 112006018598102-pat00025
) And reactance component (
Figure 112006018598102-pat00026
) Can not be freely adjusted independently of each other. In addition, in the conventional close coupling power supply method as described above, a small resistance component (about a few ohms) required for the RFID tag antenna (
Figure 112006018598102-pat00027
There is a problem that it is very difficult to make.

본 발명에 따른 안테나는 급전 라인의 방향(346)이 방사 패치의 공진 길이 방향(311)과 직각을 이룬다. 이러한 경우, 급전 라인에 결합되는 방사 패치와 접지판 사이의 등가 임피던스는 급전 라인 상의 결합 위치에 따라 크게 변화하지 않게 된다. 따라서, 안테나 임피던스의 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00028
)과 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00029
)을 서로 독 립적으로 자유롭게 조절할 수 있다. 또한, RFID 태그 안테나에 필요한 수 옴(Ω) 정도의 작은 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00030
)을 쉽게 만들 수 있다. 예를 들어, 방사 패치(310)가 공진 길이 방향(311)에 대한 중심면(330)을 기준으로 대칭 구조를 가지는 경우, 중심면(330)에서 방사 패치(310)와 접지판(320) 사이의 등가 임피던스는 0 [Ω]이 된다. 따라서, 급전 라인(341)을 상기 중심면(330)에 가까이 위치시킬수록 급전 라인(341)에 결합되는 등가 임피던스를 작게 할 수 있으며, 이와 같이 급전 라인(341)의 위치를 조정함으로써 수 옴(Ω) 정도의 작은 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00031
)을 가지는 안테나를 쉽게 제작할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 안테나는, 종래의 근접 결합 급전 방법을 사용하는 안테나와 마찬가지로, 광대역 특성을 가진다.In the antenna according to the invention, the direction 346 of the feed line is perpendicular to the resonant longitudinal direction 311 of the radiation patch. In this case, the equivalent impedance between the radiating patch and the ground plate coupled to the feed line does not vary significantly depending on the coupling position on the feed line. Therefore, the resistance component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00028
) And reactance component (
Figure 112006018598102-pat00029
) Can be freely adjusted independently of each other. In addition, small resistive components, such as a few ohms, required for RFID tag antennas (
Figure 112006018598102-pat00030
) Is easy to create. For example, when the radiation patch 310 has a symmetrical structure with respect to the center plane 330 with respect to the resonance length direction 311, the radiation patch 310 and the ground plate 320 are disposed at the center plane 330. The equivalent impedance of becomes 0 [Ω]. Therefore, as the feed line 341 is positioned closer to the center plane 330, the equivalent impedance coupled to the feed line 341 can be reduced. Thus, by adjusting the position of the feed line 341, several ohms ( Small resistance component (Ω)
Figure 112006018598102-pat00031
It is easy to manufacture the antenna with). In addition, the antenna according to the present invention has a wideband characteristic similarly to the antenna using the conventional close coupling power feeding method.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 안테나의 급전부(340)는 유전체 기판(342), 상기 유전체 기판의 한쪽 면에 마이크로스트립 라인 형태로 제작되는 급전 라인(341), 상기 유전체 기판에서 급전 라인의 반대쪽에 제작되어 있는 접지면(343)을 포함한다. 상기 급전부(340)는 방사 패치(310)와 접지판(320) 사이에 삽입되어 위치하며, 상기 급전부의 접지면(343)과 상기 접지판(320)은 DC(Direct Current)적으로 단락되거나, 용량성 결합(capacitive coupling)을 통하여 AC(Alternating Current)적으로 단락된다. 또한, 상기 접지판(320)을 상기 급전부(340)의 접지면(343)으로 공유할 수도 있다. 즉, 하나의 금속판(metal plate)을 접지판과 접지면으로 동시에 사용할 수 있다.As shown in FIG. 3, the feeding part 340 of the antenna according to the present invention includes a dielectric substrate 342, a feeding line 341 formed on one side of the dielectric substrate in the form of a microstrip line, and feeding from the dielectric substrate. A ground plane 343 fabricated on the opposite side of the line. The feed part 340 is inserted and positioned between the radiation patch 310 and the ground plate 320, and the ground plane 343 and the ground plate 320 of the feed part are short-circuited by DC. Or AC (Alternating Current) short-circuit through capacitive coupling. In addition, the ground plate 320 may be shared by the ground plane 343 of the power feeding unit 340. That is, one metal plate may be used simultaneously as the ground plate and the ground plane.

또한, 상기 급전라인(341)의 한쪽 끝에는 RF 프런트 엔드(121)에 접속하는 터미널(terminal)(344)이 형성되며, 반대쪽 끝은 임의의 값을 가지는 부하(load)(345)가 연결된다. 여기서 상기 부하(345)는 개방(open) 또는 단락(short)된 경우를 포함하며, 집중정수 소자(lumped element)와 분포정수 소자(distributed element)를 비롯하여 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 다양한 형상의 부하가 적용될 수 있다.In addition, a terminal 344 is formed at one end of the feed line 341 to connect to the RF front end 121, and a load 345 having an arbitrary value is connected to the other end. The load 345 may include an open or shorted case, and is well known to those skilled in the art, including a lumped element and a distributed element. Various shapes of loads can be applied.

본 발명에 따른 안테나(300)가 공진하는 경우, 급전 라인(341)이 위치한 곳에서의 방사 패치(310)와 접지판(320) 사이의 등가 임피던스는 저항 성분을 주로 가지며, 이러한 저항 성분은 용량성 결합을 통하여 급전 라인(341)에 결합된다. 이러한 용량성 결합의 양은 주로 급전 라인(341)과 방사 패치(310) 사이의 결합 커패시턴스(coupling capacitance)에 의하여 결정된다. 도 3에서 상기 결합 커패시턴스의 크기 및 방사 패치(310)의 중심면(330)에서 급전 라인(341)까지의 거리(331)는 전체 안테나 임피던스의 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00032
)을 결정하는 주요한 요소이다. 일반적으로 상기 중심면(330)과 급전 라인(341) 사이의 거리(331)가 멀수록 안테나 임피던스의 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00033
)이 커진다. 또한, 급전 라인(341)과 방사 패치(310) 사이의 결합 커패시턴스가 클수록 안테나 임피던스의 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00034
)이 커지며, 상기 결합 커패시턴스는 상기 급전 라인의 선폭(347) 및 상기 급전 라인과 상기 방사 패치와의 거리(348)에 의하여 결정된다. 한편, 도 3에서 안테나 임피던스의 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00035
)은 상기 급전 라인(341)의 특성 임피던스(characteristic impedance)와 부하(345)의 값 및 상기 부하(345)로부터 급전 터미널(344)까지의 급전 라인(341)의 전체 길이에 의하여 주로 결정된다.When the antenna 300 according to the present invention resonates, the equivalent impedance between the radiation patch 310 and the ground plate 320 where the feed line 341 is located mainly has a resistance component, and the resistance component has a capacitance. It is coupled to the feed line 341 via sex coupling. The amount of such capacitive coupling is primarily determined by the coupling capacitance between feed line 341 and spinning patch 310. In FIG. 3, the magnitude of the coupling capacitance and the distance 331 from the center plane 330 of the radiation patch 310 to the feed line 341 are determined by the resistance component (the total antenna impedance).
Figure 112006018598102-pat00032
) Is a major factor in determining In general, the farther the distance 331 between the center plane 330 and the feed line 341 is, the resistance component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00033
) Becomes large. In addition, as the coupling capacitance between the feed line 341 and the radiation patch 310 increases, the resistance component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00034
), And the coupling capacitance is determined by the line width 347 of the feed line and the distance 348 of the feed line and the spinning patch. Meanwhile, in FIG. 3, the reactance component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00035
) Is mainly determined by the characteristic impedance of the feed line 341 and the value of the load 345 and the total length of the feed line 341 from the load 345 to the feed terminal 344.

따라서, 본 발명에 따른 안테나 구조를 가지는 경우, 급전 라인(341)의 특성 임피던스와 급전 라인의 길이 및 부하(345)를 조절함으로써 안테나 임피던스의 리액턴스 성분(

Figure 112006018598102-pat00036
)을 조정하고, 방사 패치의 공진 길이 방향에서의 급전 라인의 위치 및 상기 급전 라인과 방사 패치 사이의 결합 커패시턴스를 조절함으로써 안테나 임피던스의 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00037
)을 조정할 수 있다. 즉, 본 발명은 안테나 임피던스의 저항 성분(
Figure 112006018598102-pat00038
)과 리액턴스 성분(
Figure 112006018598102-pat00039
)을 서로 독립적으로 자유롭게 조정할 수 있으므로, 임의의 임피던스를 가지는 RF 프런트 엔드(121)에 효율적인 정합이 가능하다.Therefore, in the case of the antenna structure according to the present invention, the reactance component of the antenna impedance is adjusted by adjusting the characteristic impedance of the feed line 341, the length of the feed line, and the load 345.
Figure 112006018598102-pat00036
) And the resistive component of the antenna impedance by adjusting the position of the feed line in the resonant length direction of the radiation patch and the coupling capacitance between the feed line and the radiation patch.
Figure 112006018598102-pat00037
) Can be adjusted. That is, the present invention provides a resistance component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00038
) And reactance component (
Figure 112006018598102-pat00039
) Can be freely adjusted independently of each other, enabling efficient matching to the RF front end 121 having any impedance.

한편, 도 3에서 방사 패치의 길이(313)는 동작 주파수에서 방사 패치(310)가 공진 특성을 가질 수 있도록 결정된다. 당업자라면 상기 방사 패치(310)와 접지판(320) 사이에 단락판(shorting plate) 또는 일련의 단락핀들(shorting pins)을 설치하여, 공진 주파수를 동일하게 유지하면서 방사 패치의 길이(313)를 대략 1/2 정도로 줄일 수 있음을 알 것이다.Meanwhile, in FIG. 3, the length 313 of the radiation patch is determined so that the radiation patch 310 may have a resonance characteristic at an operating frequency. Those skilled in the art can install a shorting plate or a series of shorting pins between the radiation patch 310 and the ground plate 320 to adjust the length of the radiation patch 313 while maintaining the same resonance frequency. It will be appreciated that it can be reduced to about 1/2.

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나(400)의 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명의 제2 실시예에 따른 태그 안테나에서는, 방사 패치(410)와 접지판(420) 사이에 단락판(430)을 설치하 여 상기 방사 패치(410)와 상기 접지판(420)을 단락(short)시킴으로써 방사 패치(413)의 길이를 줄인다. 상기 단락판(430)은 방사 패치(410)의 한쪽 가장자리에서 방사 패치(410)의 공진 길이 방향(411)과 직각(y 방향)으로 설치된다. 상기 단락판의 폭(431)은 방사 패치의 폭(414)와 다를 수 있다. 도 4의 경우, 단락판(430)에서 방사 패치(410)와 접지판(420) 사이의 등가 임피던스는 0 [Ω]이 된다. 따라서 도 4에서, 안테나 임피던스의 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00040
)은 방사 패치(410)와 급전 라인(441) 사이의 결합 커패시턴스 및 단락판(430)과 급전 라인(441) 사이의 거리(431)에 의하여 결정된다.4 is a block diagram of a tag antenna 400 using a proximity coupled power feeding method according to a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, in the tag antenna according to the second exemplary embodiment of the present invention, a shorting plate 430 is installed between the radiation patch 410 and the ground plate 420 to provide the radiation patch 410 with the radiation antenna. Shortening the ground plate 420 shortens the length of the radiation patch 413. The shorting plate 430 is installed at one edge of the radiation patch 410 at a right angle (y direction) to the resonance length direction 411 of the radiation patch 410. The width 431 of the shorting plate may be different from the width 414 of the spinning patch. In the case of FIG. 4, the equivalent impedance between the radiation patch 410 and the ground plate 420 in the shorting plate 430 becomes 0 [Ω]. Thus, in Figure 4, the resistive component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00040
) Is determined by the coupling capacitance between the spin patch 410 and the feed line 441 and the distance 431 between the shorting plate 430 and the feed line 441.

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나(500)의 구성도이다. 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명의 제3 실시예에 따른 태그 안테나에서는, 방사 패치(510)와 접지판(520) 사이에 일련의 단락핀들(530)을 설치하여 상기 방사 패치(510)와 상기 접지판(520)을 단락(short)시킴으로써 방사 패치(513)의 길이를 줄인다. 상기 단락핀들(530)은 방사 패치(510)의 한쪽 가장자리에서 방사 패치(510)의 공진 길이 방향(511)과 직각(y 방향)으로 설치된다. 도 5의 경우, 단락핀이 위치한 부분에서 방사 패치(510)와 접지판(520) 사이의 등가 임피던스는 0 [Ω]이 된다. 따라서 도 5에서, 안테나 임피던스의 저항 성분(

Figure 112006018598102-pat00041
)은 방사 패치(510)와 급전 라인(541) 사이의 결합 커패시턴스 및 단락핀이 위치한 곳에서 급전 라인(541)까지의 거리에 의하여 결정된다.5 is a block diagram of a tag antenna 500 using a proximity coupled power feeding method according to a third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, in the tag antenna according to the third exemplary embodiment of the present invention, a series of shorting pins 530 is installed between the radiation patch 510 and the ground plate 520 so that the radiation patch 510 is connected to the tag antenna. Shortening the ground plate 520 reduces the length of the radiation patch 513. The shorting pins 530 are installed at one edge of the radiation patch 510 at a right angle (y direction) with the resonance length direction 511 of the radiation patch 510. In the case of Figure 5, the equivalent impedance between the radiation patch 510 and the ground plate 520 at the portion where the short pin is located is 0 [Ω]. Thus, in Figure 5, the resistive component of the antenna impedance (
Figure 112006018598102-pat00041
) Is determined by the coupling capacitance between the spin patch 510 and the feed line 541 and the distance from the feed line 541 to where the shorting pin is located.

또한, 도 5에서 급전 라인(541)은 미앤더(meander) 구조를 포함한다. 도 3 및 도 4에서 급전 라인(341, 441)은 곧게 뻗은 직선 모양을 취하지만, 당업자라면 급전부의 크기를 줄이기 위하여 도 5와 같이 급전 라인에 미앤더(meander) 구조를 포함시키거나 당업계에 잘 알려진 다양한 구조의 급전 라인을 제작할 수 있음을 알 것이다.In addition, the feed line 541 in FIG. 5 includes a meander structure. In FIGS. 3 and 4, the feed lines 341 and 441 have a straight line extending straight, but those skilled in the art include a meander structure in the feed line as shown in FIG. It will be appreciated that feed lines of various structures, which are well known in the art, can be produced.

또한, 본 발명에 따른 안테나에 있어서 방사 패치의 공진 주파수를 일정하게 유지하면서 방사 패치의 길이를 줄이기 위해서는, 방사 패치에 슬롯(slot)을 형성하거나, 방사 패치와 접지판 사이를 채우고 있는 유전체의 비유전율을 크게 하는 등 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 다양한 방법이 적용될 수 있다.In addition, in the antenna according to the present invention, in order to reduce the length of the radiation patch while keeping the resonance frequency of the radiation patch constant, the analogy of the dielectric forming a slot in the radiation patch or filling the space between the radiation patch and the ground plate. Various methods well known to those skilled in the art to which the present invention pertains, such as increasing the electrical conductivity, may be applied.

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 따른 근접 결합 급전 방식을 이용한 태그 안테나(600)의 구성도이다. 도 6의 태그 안테나에서는, 도 3 내지 도 5와는 달리, 급전부(640)의 접지면이 방사 패치(610)와 DC적으로 단락되거나, 용량성 결합을 통하여 AC적으로 단락된다. 또한, 상기 방사 패치(610)를 급전부의 접지면으로 공유할 수도 있다. 도 6의 경우에는 접지판(620)이 급전 라인(641)에 근접 결합되며, 도 3 내지 도 5에서 설명하고 있는 본원 발명의 동작 내용 및 효과는 도 6의 경우에도 동일하게 적용된다.6 is a block diagram of a tag antenna 600 using a proximity coupled power feeding method according to a fourth embodiment of the present invention. In the tag antenna of FIG. 6, unlike the FIGS. 3 to 5, the ground plane of the power supply unit 640 is short-circuited DC to the radiation patch 610 or AC-shorted through capacitive coupling. In addition, the radiation patch 610 may be shared by the ground plane of the feeder. In the case of FIG. 6, the ground plate 620 is closely coupled to the power supply line 641, and the operation contents and effects of the present invention described with reference to FIGS. 3 to 5 are equally applied to the case of FIG. 6.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지 식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다. As described above, although the present invention has been described by means of a limited embodiment and drawings, the present invention is not limited by this and the technical spirit of the present invention and the following by those skilled in the art to which the present invention pertains. Various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims to be described in the following.

상기와 같은 본 발명은, 방사 패치와 접지판 사이에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직하게 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합(proximity coupled)되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 배치함으로써, 안테나 임피던스의 저항 성분과 리액턴스 성분을 서로 독립적으로 자유롭게 조절할 수 있도록 하는 효과가 있다. 따라서, 본 발명은 근접 결합 급전(proximity-coupled feed) 방식을 이용하여 임의의 임피던스를 가지는 안테나 연결 소자에 효율적으로 광대역 정합이 가능한 저가의 평면(planner) 안테나를 제공한다. 특히, 본 발명은 저항 대비 용량성 리액턴스가 큰 RF 프런트 엔드(front-end)에 효율적인 광대역 정합이 가능한 안테나 및 이를 이용한 RFID 태그를 제공한다.The present invention as described above, by placing a feed line in the form of a microstrip line is formed perpendicular to the resonant longitudinal direction of the radiation patch between the radiation patch and the ground plate and proximity coupled to the radiation patch, antenna impedance It is effective to freely adjust the resistance component and reactance component of each other independently. Accordingly, the present invention provides an inexpensive planar antenna capable of efficiently wideband matching to an antenna connection element having any impedance by using a proximity-coupled feed method. In particular, the present invention provides an antenna capable of efficient broadband matching to an RF front-end having a large capacitive reactance compared to a resistance, and an RFID tag using the same.

본 발명의 근접 결합 급전 방식의 안테나 및 RFID 태그는 공진 특성과 광대역 특성을 함께 가지며, 금속면 또는 고유전율을 가지는 물체에 부착되어 사용되는 경우에도 우수한 특성을 제공한다.The antenna and the RFID tag of the close-coupled feeding method of the present invention have a resonance characteristic and a broadband characteristic, and provide excellent characteristics even when attached to a metal surface or an object having a high dielectric constant.

또한, 본 발명은 상기와 같은 근접 결합 급전 방식을 이용한 안테나의 임피던스 정합 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides an impedance matching method of an antenna using the proximity coupling feeding method as described above.

Claims (57)

안테나로서,As an antenna, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치; A radiation patch for determining a resonant frequency of the antenna; 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판; 및A ground plate positioned parallel to the spinning patch; And 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 평행하게 위치하여 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함하며,A feed part disposed in parallel between the radiation patch and the ground plate to provide an RF signal to a device connected to the antenna, 상기 급전부는, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 포함하는 것The feeding part may include a feeding line in the form of a microstrip line which is formed perpendicular to the resonance length direction of the spinning patch and closely coupled to the spinning patch. 을 특징으로 하는 안테나.Antenna characterized in that. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전부는,The feed section, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판;A dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate; 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직하게 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인; 및A feed line in the form of a microstrip line formed perpendicular to the resonance length direction of the radiation patch on the dielectric substrate and closely coupled to the radiation patch; And 상기 급전 라인과 평행하게 상기 접지판 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하는 것And a ground plane positioned to be spaced apart in the direction of the ground plane parallel to the feed line. 을 특징으로 하는 안테나.Antenna characterized in that. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 급전부의 접지면은 상기 접지판과 DC(Direct Current)적으로 단락되는 것을 특징으로 하는 안테나.The ground plane of the power supply unit is characterized in that the short circuit with the ground plate (DC). 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 급전부의 접지면은 상기 접지판과 용량성 결합을 통하여 AC(Alternating Current)적으로 단락되는 것을 특징으로 하는 안테나.The ground plane of the power supply unit is characterized in that the AC (Alternating Current) short-circuited through the capacitive coupling with the ground plate. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 급전부의 접지면은 상기 접지판을 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나.And the ground plane of the power supply part uses the ground plate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 라인의 일단(一端)에 상기 안테나에 연결되는 소자가 접속하는 터미널이 형성된 안테나.An antenna having a terminal to which one element connected to the antenna is connected to one end of the feed line. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 급전 라인에서 상기 터미널이 형성된 단의 반대쪽에 위치하는 일단(一端)이 개방 또는 단락되어 있는 안테나.And one end of which is opposite to the end where the terminal is formed in the feed line is open or shorted. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 급전 라인에서 상기 터미널이 형성된 단의 반대쪽에 위치하는 일단(一端)에 부하가 연결된 안테나.And an antenna having a load connected to one end of the power supply line, which is located opposite the terminal where the terminal is formed. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 부하는 집중정수 소자(lumped element) 또는 분포정수 소자(distributed element)인 안테나.And the load is a lumped element or a distributed element. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치와 상기 접지판을 단락시키기 위한 단락 수단을 더 포함하는 안테나.Shorting means for shorting the radiating patch and the ground plate. 제 10 항에 있어서,The method of claim 10, 상기 단락 수단은 단락판 또는 단락핀인 안테나.The shorting means is a shorting plate or a shorting pin. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 라인은 미앤더 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.And said feed line comprises a meander structure. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치에 슬롯이 형성된 것 것을 특징으로 하는 안테나.And a slot is formed in the radiation patch. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이는 유전체로 채워진 안테나.An antenna filled with a dielectric between the radiating patch and the ground plate. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결 합되는 결합양을 결정하는 상기 방사 패치와 상기 급전 라인 사이의 결합 커패시턴스의 크기에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.Take advantage of the characteristic that the impedance real part of the antenna varies according to the magnitude of the coupling capacitance between the radiation patch and the feed line, which determines the amount of coupling that the equivalent impedance between the radiation patch and the ground plate is coupled to the feed line. Impedance controlled antenna. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 결합 커패시턴스가 증가함에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna increases as the coupling capacitance increases. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 급전 라인의 선폭이 증가함에 따라 상기 결합 커패시턴스가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the coupling capacitance increases as the line width of the feed line increases. 제 15 항에 있어서,The method of claim 15, 상기 방사 패치와 상기 급전 라인 사이의 거리가 감소함에 따라 상기 결합 커패시턴스가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.Impedance-adjusted antenna using the characteristic that the coupling capacitance increases as the distance between the radiation patch and the feed line is reduced. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향의 중심으로부터 상기 급전 라인까지의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.Impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna changes in accordance with the distance from the center of the resonant longitudinal direction of the radiation patch to the feed line. 제 19 항에 있어서,The method of claim 19, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향의 중심으로부터 상기 급전 라인까지의 거리가 증가함에 따라 안테나의 임피던스 실수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.Impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna increases as the distance from the center of the resonance length direction of the radiation patch to the feed line increases. 제 10 항에 있어서 The method of claim 10 상기 단락 수단으로부터 상기 급전 라인까지의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna changes in accordance with the distance from the short circuit means to the feed line. 제 21 항에 있어서,The method of claim 21, 상기 단락 수단으로부터 상기 급전 라인까지의 거리가 증가함에 따라 안테나의 임피던스 실수부가 증가하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna increases as the distance from the short circuit means to the feed line increases. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 급전 라인의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the characteristic impedance of the feed line. 제 8 항에 있어서,The method of claim 8, 상기 부하의 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes in accordance with the impedance of the load. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 급전 라인의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the length of the feed line. 안테나로서,As an antenna, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치; A radiation patch for determining a resonant frequency of the antenna; 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판; 및A ground plate positioned parallel to the spinning patch; And 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 평행하게 위치하여 상기 안테나에 연결되는 소자에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함하며,A feed part disposed in parallel between the radiation patch and the ground plate to provide an RF signal to a device connected to the antenna, 상기 급전부는, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 접지판과 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.The feeder, the antenna characterized in that it comprises a feed line in the form of a microstrip line is formed perpendicular to the resonant longitudinal direction of the radiation patch and closely coupled to the ground plate. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 급전부는,The feed section, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판;A dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate; 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 접지판과 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인; 및A feed line in the form of a microstrip line formed perpendicular to the resonant longitudinal direction of the radiation patch on the dielectric substrate and closely coupled to the ground plate; And 상기 급전 라인과 평행하게 상기 방사 패치 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하는 것And a ground plane positioned spaced apart in the radial patch direction in parallel with the feed line 을 특징으로 하는 안테나.Antenna characterized in that. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 급전부의 접지면은 상기 방사 패치와 DC(Direct Current)적으로 단락되는 것을 특징으로 하는 안테나.And the ground plane of the power supply unit is short-circuited with the radiation patch in direct current. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 급전부의 접지면은 상기 방사 패치와 용량성 결합을 통하여 AC(Alternating Current)적으로 단락되는 것을 특징으로 하는 안테나.And the ground plane of the feeding part is AC (Alternating Current) short-circuited through the capacitive coupling with the radiation patch. 제 27 항에 있어서,The method of claim 27, 상기 급전부의 접지면은 상기 방사 패치를 사용하는 것을 특징으로 하는 안테나.And the radiation patch uses the radiation patch. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 급전 라인의 일단(一端)에 상기 안테나에 연결되는 소자가 접속하는 터미널이 형성되고, 상기 터미널이 형성된 단의 반대쪽에 위치하는 일단(一端)에는 부하가 연결된 안테나.And a terminal to which an element connected to the antenna is connected at one end of the power supply line, and an end to which a load is connected to one end opposite to the end where the terminal is formed. 제 26 항에 있어서, The method of claim 26, 상기 방사 패치와 상기 접지판을 단락시키기 위한 단락 수단을 더 포함하는 안테나.Shorting means for shorting the radiating patch and the ground plate. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 급전 라인은 미앤더 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 안테나.And said feed line comprises a meander structure. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이는 유전체로 채워진 안테나.An antenna filled with a dielectric between the radiating patch and the ground plate. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결합되는 결합양을 결정하는 상기 접지판과 상기 급전 라인 사이의 결합 커패시턴스의 크기에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.By using the characteristic that the impedance real part of the antenna changes according to the magnitude of the coupling capacitance between the ground plate and the feed line to determine the amount of coupling that the equivalent impedance between the radiation patch and the ground plate is coupled to the feed line Impedance-Adjusted Antenna. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향의 중심으로부터 상기 급전 라인까지의 거 리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.Impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna changes in accordance with the distance from the center of the resonant longitudinal direction of the radiation patch to the feed line. 제 32 항에 있어서 33. The method according to claim 32 상기 단락 수단으로부터 상기 급전 라인까지의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance real part of the antenna changes in accordance with the distance from the short circuit means to the feed line. 제 26 항에 있어서,The method of claim 26, 상기 급전 라인의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the characteristic impedance of the feed line. 제 31 항에 있어서,The method of claim 31, wherein 상기 부하의 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes in accordance with the impedance of the load. 제 26 항에 있어서, The method of claim 26, 상기 급전 라인의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 임피던스가 조절된 안테나.The impedance is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the length of the feed line. RFID(Radio Frequency Identification) 태그에 있어서,In a Radio Frequency Identification (RFID) tag, RFID 리더로부터 송출되는 RF 신호를 수신하는 안테나;An antenna for receiving an RF signal transmitted from the RFID reader; 상기 RF 신호를 정류 및 검파하는 RF 프런트 엔드; 및An RF front end for rectifying and detecting the RF signal; And 상기 RF 프런트 엔드에 연결된 신호처리부를 포함하며,A signal processor connected to the RF front end; 상기 안테나는,The antenna, 상기 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치; A radiation patch for determining a resonant frequency of the antenna; 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판; 및A ground plate positioned parallel to the spinning patch; And 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 통하여 상기 RF 프런트 엔드에 RF 신호를 제공하는 급전부를 포함하여 이루어지는 것A feeder configured to provide an RF signal to the RF front end through a feed line in the form of a microstrip line which is formed perpendicularly to the resonant longitudinal direction of the radiation patch between the radiation patch and the ground plate and closely coupled to the radiation patch. Comprising 을 특징으로 하는 RFID 태그.RFID tag, characterized in that. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 급전부는,The feed section, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에 위치하는 유전체 기판;A dielectric substrate positioned between the radiation patch and the ground plate; 상기 유전체 기판 위에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인; 및A feed line in the form of a microstrip line formed on the dielectric substrate in a direction perpendicular to the resonance length direction of the radiation patch and closely coupled to the radiation patch; And 상기 급전 라인과 평행하게 상기 접지판 방향으로 이격하여 위치하는 접지면을 포함하는 것And a ground plane positioned to be spaced apart in the direction of the ground plane parallel to the feed line. 을 특징으로 하는 RFID 태그.RFID tag, characterized in that. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 급전 라인의 일단(一端)에 상기 프런트 엔드가 접속하는 터미널이 형성되고, 상기 터미널이 형성된 단의 반대쪽에 위치하는 일단(一端)에는 부하가 연결된 RFID 태그.An RFID tag having a terminal connected to the front end at one end of the feed line, and having a load connected to one end opposite to the end where the terminal is formed. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 방사 패치와 상기 접지판을 단락시키기 위한 단락 수단을 더 포함하는 RFID 태그.And shorting means for shorting the radiation patch and the ground plate. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 급전 라인은 미앤더 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 RFID 태그.And the feed line comprises a meander structure. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결합되는 결합양을 결정하는 결합 커패시턴스의 크기, 및 상기 방사 패치의 공진 길이 방향의 중심으로부터 상기 급전 라인까지의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된 RFID 태그.According to the magnitude of the coupling capacitance to determine the amount of coupling that the equivalent impedance between the radiation patch and the ground plate is coupled to the feed line, and the distance from the center of the resonance length direction of the radiation patch to the feed line RFID tag whose impedance of the antenna is adjusted by using the characteristic that the impedance real part changes. 제 44 항에 있어서,The method of claim 44, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결합되는 결합양을 결정하는 결합 커패시턴스의 크기, 및 상기 단락 수단으로부터 상기 급전 라인까지의 거리에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된 RFID 태그.The impedance real part of the antenna varies according to the magnitude of the coupling capacitance which determines the amount of coupling that the equivalent impedance between the radiation patch and the ground plate is coupled to the feed line, and the distance from the shorting means to the feed line. The RFID tag of which the impedance of the antenna is adjusted by using a. 제 41 항에 있어서,42. The method of claim 41 wherein 상기 급전 라인의 특성 임피던스, 및 상기 급전 라인의 길이에 따라 상기 안 테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된 RFID 태그.The impedance of the antenna is adjusted by using the characteristic impedance of the feed line, and the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes in accordance with the length of the feed line. 제 43 항에 있어서,The method of claim 43, 상기 부하의 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하여 상기 안테나의 임피던스가 조절된 RFID 태그.RFID impedance of which the impedance of the antenna is adjusted by using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the impedance of the load. 안테나의 공진 주파수를 결정하는 방사 패치, 상기 방사 패치와 평행하게 위치하는 접지판, 및 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이에서 상기 방사 패치의 공진 길이 방향과 수직으로 형성되어 상기 방사 패치와 근접 결합되는 마이크로스트립 라인 형태의 급전 라인을 포함하는 안테나의 임피던스 정합 방법으로서,A radiation patch for determining a resonant frequency of the antenna, a ground plate positioned in parallel with the radiation patch, and formed between the radiation patch and the ground plate perpendicular to the resonance length direction of the radiation patch and closely coupled to the radiation patch. An impedance matching method of an antenna including a feed line in the form of a microstrip line, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향에서의 상기 급전 라인의 위치에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.And an impedance real part of the antenna varies in accordance with a position of the feed line in a resonance length direction of the radiation patch. 제 50 항에 있어서,51. The method of claim 50, 상기 방사 패치와 상기 접지판 사이의 등가 임피던스가 상기 급전 라인에 결합되는 결합양을 결정하는 상기 접지판과 상기 급전 라인 사이의 결합 커패시턴스 의 크기에 따라 상기 안테나의 임피던스 실수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.Impedance using the characteristic that the impedance real part of the antenna varies according to the magnitude of the coupling capacitance between the ground plate and the feed line, which determines the amount of coupling that the equivalent impedance between the radiating patch and the ground plate is coupled to the feed line. Matching method. 제 51 항에 있어서,The method of claim 51, wherein 상기 급전 라인의 선폭 및 상기 방사 패치와 상기 급전 라인 사이의 거리에 따라 상기 결합 커패시턴스가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.And the coupling capacitance varies according to a line width of the feed line and a distance between the radiation patch and the feed line. 제 50 항에 있어서,51. The method of claim 50, 상기 방사 패치의 공진 길이 방향의 중심으로부터 상기 급전 라인까지의 거리가 작아질수록 상기 안테나의 임피던스 실수부가 감소하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.And an impedance real part of the antenna decreases as the distance from the center of the resonance length direction of the radiation patch to the feed line decreases. 제 50 항에 있어서 51. The method of claim 50 상기 방사 패치와 상기 접지판을 단락시키기 위한 단락 수단으로부터 상기 급전 라인까지의 거리가 작아질수록 상기 안테나의 임피던스 실수부가 감소하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.And the impedance real part of the antenna decreases as the distance from the shorting means for shorting the radiating patch and the ground plate becomes smaller. 제 50 항에 있어서,51. The method of claim 50, 상기 급전 라인의 특성 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.Impedance matching method using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes in accordance with the characteristic impedance of the feed line. 제 50 항에 있어서,51. The method of claim 50, 상기 급전 라인의 일단(一端)에 연결되는 부하의 임피던스에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.Impedance matching method using the characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes according to the impedance of the load connected to one end of the feed line. 제 50 항에 있어서, 51. The method of claim 50, 상기 급전 라인의 길이에 따라 상기 안테나의 임피던스 허수부가 변화하는 특성을 이용하는 임피던스 정합 방법.Impedance matching method using a characteristic that the impedance imaginary part of the antenna changes in accordance with the length of the feed line.
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