RFIDタグ
【課題】個別物品を認識する環境に適合しており、金属の品物をはじめとして様々な誘電率の品物につけて使用することができるRFIDタグを提供すること。
【解決手段】このRFIDタグは、第1誘電体基板の上面に放射パターンが印刷され、放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンに区分する“+”字状のスロットを形成し、上部スロット内には左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンが形成され、下部のスロット内にタグチップが固定され、固定されたタグチップと左側放射パターン及び右側放射パターンとを給電ループパターンが電気的に連結し、給電ループパターンの端部で左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンを含む。
【解決手段】このRFIDタグは、第1誘電体基板の上面に放射パターンが印刷され、放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンに区分する“+”字状のスロットを形成し、上部スロット内には左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンが形成され、下部のスロット内にタグチップが固定され、固定されたタグチップと左側放射パターン及び右側放射パターンとを給電ループパターンが電気的に連結し、給電ループパターンの端部で左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、個別物品を認識する環境に適合しており、金属の品物をはじめとして様々な誘電率の品物につけて使用することができるRFID(Radio Frequency Identification)タグに関するものである。
【背景技術】
【0002】
UHF(Ultra−High Frequency)帯域のRFIDシステムは、高い効率の情報伝送能力から、HF(High Frequency)帯域のRFIDシステムに比べて脚光を浴びいている情報認識技術である。
【0003】
UHF帯域のRFIDシステムは、品物に関する情報を格納しているタグと、RFIDタグを認識するリーダーと、で構成される。タグ及びリーダーはそれぞれのアンテナを使用し、電磁波を介して所定の情報を交換する。特に、手動型タグは、タグアンテナとタグチップとで構成され、バッテリーを必要とせず、安価で使用することができる。
【0004】
UHF帯域の手動型タグは、全体的なRFIDシステムの品物認識特性を決定する主な要素であり、特に、タグアンテナとタグチップとの複素整合、タグの放射パターン、タグチップ性能によってタグの性能が決定される。
【0005】
このような性能を考慮して開発されたタグは、汎世界的なレベルで使用可能なように860〜960MHzの動作周波数を有するタグ、様々な誘電率の品物に対して良質の認識特性を保有するタグ、及び金属の品物に使用可能なように設計された特殊型タグなどがある。
【0006】
しかしながら、大部分のタグは使用環境上の汎用性を目的として開発されており、タグ自体の放射特性を調整して認識領域を改善したタグは未だ十分に開発されていない現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、T−整合構造を用いてタグチップとの複素整合を具現し、タグアンテナの線路幅を調整して広い放射ビーム幅と高い指向性が同時に得られるRFIDタグを提供することである。
【0008】
また、本発明は、広い放射ビーム幅と高い指向性によって、リーダーを用いるタグ認識環境において広い認識領域と遠距離認識特性が得られるRFIDタグを提供する。
【0009】
また、本発明は、広いアンテナ線路は、アンテナに誘起される電流の流れを様々にすることによって、実際に品物に付けられた状況において変化する有効波長に対して高い適応力を有するRFIDタグを提供する。
【0010】
本発明が解決しようとする技術的課題は、上記で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない別の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一観点では、第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、前記放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンとに区分する“+”字状のスロットと、前記上部スロット内に形成され、前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンと、前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、前記タグチップと前記左側放射パターン及び右側放射パターンを電気的に連結する給電ループパターンと、前記給電ループパターンの端部で前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、を含むRFIDタグが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明を限定しない実施例に挙げて本発明をより詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
【0013】
【図1】本発明の好適な一実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図2A】本発明のタグを金属物体につける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図2B】本発明のタグを金属物体につける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図3】本発明のタグの下部に離隔体を付着して使用する場合の状態を示す図である。
【図4】本発明のタグの下部に付着された離隔体が開口面アンテナとして動作する様子を示す図である。
【図5】空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における整合特性を示す図である。
【図6】空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における前方認識距離の特性を示す図である。
【図7A】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの誘起電流の分布を示す図である。
【図7B】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの誘起電流の分布を示す図である。
【図8A】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの放射パターンを示す図である。
【図8B】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの放射パターンを示す図である。
【図9】5mmの厚さを有する様々な誘電体の上部においてタグの最小動作電力(Tag Sensitivity)を示す図である。
【図10A】本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。
【図10B】本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。
【図11】本発明の好適な他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図12】本発明の好適なさらに他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図13】本発明の好適なさらに他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の詳細な説明は例示的なもので、下記の実施例は、本発明の原理及び概念を最も有用で容易に説明するために提供される。
【0015】
したがって、本発明の基本理解に必要な余分の詳細な構造は省略するとともに、当該技術分野における通常の知識を有する者が実際に実施できるような様々な形態を図面に例示する。
【0016】
図1は、本発明の好適な一実施例に係るタグの構成を示す平面図である。ここで、符号100は、第1誘電体基板である。例えば、第1誘電体基板100は、タグの付着環境を考慮して柔軟な材質のPET(Poly Ethylene Terephthalate)を使用する。
【0017】
符号110は、第1誘電体基板100の上部に形成される放射パターンである。放射パターン110は、例えば、銅またはアルミニウムなどの金属材を、第1誘電体基板100の上面に印刷して形成することができる。
【0018】
放射パターン110は、“+”字状のスロット120が形成されて、左側放射パターン112と右側放射パターン114とに区分される。
【0019】
そして、“+”字状のスロット120において、左右両側のスロット122,124の幅は同一にし、上部スロット126の幅よりも下部スロット128の幅を広くする。
【0020】
上部スロット126内には複数個の第1連結パターン130が形成されて、左側放射パターン112及び右側放射パターン114を相互連結する。
【0021】
下部スロット128の中間部にはタグチップ140が付着され、タグチップ140と左右両側のスロット122,124の両端における放射パターン110とを電気的に連結して給電ループパターン150を印刷する。
【0022】
給電ループパターン150は、タグチップ140の左右両側から水平に延在する第1給電ループパターン152と、第1給電ループパターン152の端部から上方に折り曲がる第2給電ループパターン154と、第2給電ループパターン154の上端部から水平に折り曲がって、左右両側のスロット122,124の両端における放射パターン110に電気的に連結される第3給電ループパターン156と、からなる。
【0023】
そして、第3給電ループパターン156と、該第3給電ループパターン156の上部に位置する左側放射パターン112と右側放射パターン114との間に複数個の第2連結パターン160が形成される。
【0024】
このような構成を有する本発明のタグは、紙及び木などの非金属材質に付けて使用するもので、リーダー(図示せず)が伝送する電磁気波を左側放射パターン112及び右側放射パターン114が受信し、受信した電磁気波は給電ループパターン150を通してタグチップ140に伝達される。
【0025】
こうなると、タグチップ140は正常動作し、内部に格納されている所定の情報を出力する。タグチップ140が出力する所定の情報は、給電ループパターン150を通して左側放射パターン112及び右側放射パターン114に印加されて空中に放射される。
【0026】
このような本発明のタグにおいて、給電ループパターン150はタグチップ140との複素整合をなすもので、タグの整合特性を決定する主な要素となる。
【0027】
図2A及び図2Bは、本発明のタグを金属材に付ける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。ここで、符号200は、第2誘電体基板である。第2誘電体基板200は、本発明のタグを金属材に付着する場合にタグと金属材との間で所定の離隔距離を確保する。
【0028】
符号210及び212は、寄生金属層である。寄生金属層210,212は、第2誘電体基板200の上面の左右両側に相互間に所定の間隔Dをおいて形成されるもので、離隔体の上部にタグを付着する場合に、寄生金属層210,212は共振を発生させる。
【0029】
このような構成を有する本発明の離隔体は、本発明のタグを金属材に付着させる場合に、図3に示すように、タグの下部に付着される。
【0030】
離隔体の寄生金属層210,212は、給電ループパターン150の大きさを調整するもので、タグの付着される金属材の面において共振周波数を調節する役割を果たし、給電ループパターン150から誘起される電流は、寄生金属層210,212を開口面アンテナのように動作させる。
【0031】
図4は、給電ループパターン150から寄生金属層210,212に誘起された電流によって離隔体が開口面アンテナとして動作する様子を示す図である。
【0032】
図5は、空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合に整合特性を示す図であり、図6は、空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における前方認識距離の特性を示す図である。
【0033】
図5及び図6を参照すると、本発明に係るタグチップ140のインピーダンスは912MHzで10−j165Ωのインピーダンスを有しており、アンテナの特性は電磁気の数値解析によって導き出した。
【0034】
認識特性は、リーダーに36dBm EIRP(Effective Isotropically Radiated Power)電磁波規定出力を適用し、タグチップ140の動作のための最小必要電力には−18dBmを適用した。
【0035】
図5及び図6に示すように、本発明のタグ及び離隔体を付着したタグは、韓国内でタグに用いている周波数である912MHzで良質の複素整合特性を有しており、タグの前方認識距離も912MHzで9mの結果値を有する。
【0036】
得られた結果からわかるように、本発明のタグと、離隔体を付着したタグは、韓国内で用いている周波数に合うように最適化されている。
【0037】
図7A及び図7Bは、本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合に912MHzにおける誘起電流の分布を示す図である。
【0038】
図7A及び図7Bを参照すると、本発明は、誘起電流が給電ループパターン150を通して強く流れながらダイポール放射体に漸次に電流を誘起させることがわかる。
【0039】
このような電流特性から、本発明のタグが様々な認識対象に対して良質の適応力を有するということがわかる。すなわち、様々な認識対象上で、提案された本発明のタグは、広くて厚い線路を効果的に用いて様々な電流経路を生成することによって、認識対象による有効波長の変化に効果的に対処することができる。
【0040】
図8A及び図8Bは、本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における912MHzの放射パターンを示す図である。
【0041】
一般的なダイポールアンテナは等方性の特性を持っているから、ドーナツ状の放射パターンを有するが、本発明のタグは、図8A及び図8Bに示すように線路の厚さを効果的に最適化して所望の方向においてより厚い厚さを有するドーナツ状の放射パターンを有する。
【0042】
したがって、本発明のタグは、y軸方向に比べて−y軸方向においてより強い放射をする特性を示す。このような最適化された放射パターンは、客体認識状況においてより広い領域を認識することができ、安定した認識特性を提供することができる。
【0043】
図9は、5mm厚の様々な誘電体の上部でタグの最小動作電力(Tag Sensitivity)を示す図で、様々な誘電率を有する誘電体において本発明のタグの性能変化度合いを示している。すなわち、タグの最小動作電力が小さければ小さいほど、タグは非常に低い電力でも動作することがわかる。
【0044】
図9を参照すると、実際の認識環境において低い最小動作電力特性を有する本発明のタグは、従来のタグに比べて、はるかに遠距離でもよく認識されることができる。このような本発明のタグは、1〜11の誘電率を有する物体に対して最適化されており、特に、中間誘電率である約6において最高の性能を発揮するように設計された。
【0045】
このような特性は、給電ループパターン150と放射体の形状を最適化することによって得られた結果であり、比較的様々な誘電体上においても−10dBm以下の特性で動作することが確認できる。
【0046】
図10A及び図10Bは、本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。放射パターンの幅は放射ビーム幅と指向性に影響を与える。図10A及び図10Bを参照すると、本発明のタグは、放射パターンの幅Dの長さを7.5mm、4.5mm及び2.5mmと順次に減らすにしたがって放射ビーム幅も次第に減り、指向性も減ることが確認できた。
【0047】
このような結果から、本発明のタグは、7.5mmの放射パターンの幅を維持することによって広い放射ビーム幅と指向性を得、效率的に広い認識領域を有することができたということがわかる。
【0048】
図11は、本発明の他の実施例によるタグの構成を示す図である。符号320はT字状のスロットである。図11を参照すると、本実施例のタグは、上部スロットに複数個の第1連結パターンを形成せずに、一つの連結パターン332によって左側放射パターン及び右側放射パターンを一体として連結し、第3給電ループパターン356と左側放射パターン及び右側放射パターンとの間に複数個の第2連結パターン360のみを形成して構成することができる。
【0049】
図12は、本発明のさらに他の実施例によるタグの構成を示す図である。図12を参照すると、本実施例のタグは、複数個の第2連結パターンを形成せずに、上部スロット426に複数個の第1連結パターン430のみを形成してなることができる。
【0050】
図13は、本発明のさらに他の実施例によるタグの構成を示す図である。符号520はT字状のスロットである。図13を参照すると、本実施例のタグは、複数個の第1連結パターンも複数個の第2連結パターンも省いて構成することができる。
【0051】
以上では具体的な実施例に挙げて本発明について詳細に説明してきたが、これらの実施例に限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には、本発明の範ちゅうを逸脱しない限度内で様々な変形が可能であるということは明らかである。
【0052】
したがって、本発明の権利範囲は、説明された実施例に限定して定められるものではなく、添付の特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なもの等によって定められるべきである。
【符号の説明】
【0053】
100…第1誘電体基板
110…放射パターン
120…“+”字状のスロット
130…第1連結パターン
140…タグチップ
160…第2連結パターン
【技術分野】
【0001】
本発明は、個別物品を認識する環境に適合しており、金属の品物をはじめとして様々な誘電率の品物につけて使用することができるRFID(Radio Frequency Identification)タグに関するものである。
【背景技術】
【0002】
UHF(Ultra−High Frequency)帯域のRFIDシステムは、高い効率の情報伝送能力から、HF(High Frequency)帯域のRFIDシステムに比べて脚光を浴びいている情報認識技術である。
【0003】
UHF帯域のRFIDシステムは、品物に関する情報を格納しているタグと、RFIDタグを認識するリーダーと、で構成される。タグ及びリーダーはそれぞれのアンテナを使用し、電磁波を介して所定の情報を交換する。特に、手動型タグは、タグアンテナとタグチップとで構成され、バッテリーを必要とせず、安価で使用することができる。
【0004】
UHF帯域の手動型タグは、全体的なRFIDシステムの品物認識特性を決定する主な要素であり、特に、タグアンテナとタグチップとの複素整合、タグの放射パターン、タグチップ性能によってタグの性能が決定される。
【0005】
このような性能を考慮して開発されたタグは、汎世界的なレベルで使用可能なように860〜960MHzの動作周波数を有するタグ、様々な誘電率の品物に対して良質の認識特性を保有するタグ、及び金属の品物に使用可能なように設計された特殊型タグなどがある。
【0006】
しかしながら、大部分のタグは使用環境上の汎用性を目的として開発されており、タグ自体の放射特性を調整して認識領域を改善したタグは未だ十分に開発されていない現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、T−整合構造を用いてタグチップとの複素整合を具現し、タグアンテナの線路幅を調整して広い放射ビーム幅と高い指向性が同時に得られるRFIDタグを提供することである。
【0008】
また、本発明は、広い放射ビーム幅と高い指向性によって、リーダーを用いるタグ認識環境において広い認識領域と遠距離認識特性が得られるRFIDタグを提供する。
【0009】
また、本発明は、広いアンテナ線路は、アンテナに誘起される電流の流れを様々にすることによって、実際に品物に付けられた状況において変化する有効波長に対して高い適応力を有するRFIDタグを提供する。
【0010】
本発明が解決しようとする技術的課題は、上記で言及した技術的課題に制限されず、言及されていない別の技術的課題は、下の記載から、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者にとっては明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の一観点では、第1誘電体基板と、前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、前記放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンとに区分する“+”字状のスロットと、前記上部スロット内に形成され、前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンと、前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、前記タグチップと前記左側放射パターン及び右側放射パターンを電気的に連結する給電ループパターンと、前記給電ループパターンの端部で前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、を含むRFIDタグが提供される。
【図面の簡単な説明】
【0012】
以下、添付の図面を参照しつつ、本発明を限定しない実施例に挙げて本発明をより詳細に説明する。ただし、図面中、同一の構成要素には同一の参照符号を付する。
【0013】
【図1】本発明の好適な一実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図2A】本発明のタグを金属物体につける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図2B】本発明のタグを金属物体につける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。
【図3】本発明のタグの下部に離隔体を付着して使用する場合の状態を示す図である。
【図4】本発明のタグの下部に付着された離隔体が開口面アンテナとして動作する様子を示す図である。
【図5】空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における整合特性を示す図である。
【図6】空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における前方認識距離の特性を示す図である。
【図7A】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの誘起電流の分布を示す図である。
【図7B】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの誘起電流の分布を示す図である。
【図8A】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの放射パターンを示す図である。
【図8B】本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合において912MHzの放射パターンを示す図である。
【図9】5mmの厚さを有する様々な誘電体の上部においてタグの最小動作電力(Tag Sensitivity)を示す図である。
【図10A】本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。
【図10B】本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。
【図11】本発明の好適な他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図12】本発明の好適なさらに他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【図13】本発明の好適なさらに他の実施例に係るタグの構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【0014】
以下の詳細な説明は例示的なもので、下記の実施例は、本発明の原理及び概念を最も有用で容易に説明するために提供される。
【0015】
したがって、本発明の基本理解に必要な余分の詳細な構造は省略するとともに、当該技術分野における通常の知識を有する者が実際に実施できるような様々な形態を図面に例示する。
【0016】
図1は、本発明の好適な一実施例に係るタグの構成を示す平面図である。ここで、符号100は、第1誘電体基板である。例えば、第1誘電体基板100は、タグの付着環境を考慮して柔軟な材質のPET(Poly Ethylene Terephthalate)を使用する。
【0017】
符号110は、第1誘電体基板100の上部に形成される放射パターンである。放射パターン110は、例えば、銅またはアルミニウムなどの金属材を、第1誘電体基板100の上面に印刷して形成することができる。
【0018】
放射パターン110は、“+”字状のスロット120が形成されて、左側放射パターン112と右側放射パターン114とに区分される。
【0019】
そして、“+”字状のスロット120において、左右両側のスロット122,124の幅は同一にし、上部スロット126の幅よりも下部スロット128の幅を広くする。
【0020】
上部スロット126内には複数個の第1連結パターン130が形成されて、左側放射パターン112及び右側放射パターン114を相互連結する。
【0021】
下部スロット128の中間部にはタグチップ140が付着され、タグチップ140と左右両側のスロット122,124の両端における放射パターン110とを電気的に連結して給電ループパターン150を印刷する。
【0022】
給電ループパターン150は、タグチップ140の左右両側から水平に延在する第1給電ループパターン152と、第1給電ループパターン152の端部から上方に折り曲がる第2給電ループパターン154と、第2給電ループパターン154の上端部から水平に折り曲がって、左右両側のスロット122,124の両端における放射パターン110に電気的に連結される第3給電ループパターン156と、からなる。
【0023】
そして、第3給電ループパターン156と、該第3給電ループパターン156の上部に位置する左側放射パターン112と右側放射パターン114との間に複数個の第2連結パターン160が形成される。
【0024】
このような構成を有する本発明のタグは、紙及び木などの非金属材質に付けて使用するもので、リーダー(図示せず)が伝送する電磁気波を左側放射パターン112及び右側放射パターン114が受信し、受信した電磁気波は給電ループパターン150を通してタグチップ140に伝達される。
【0025】
こうなると、タグチップ140は正常動作し、内部に格納されている所定の情報を出力する。タグチップ140が出力する所定の情報は、給電ループパターン150を通して左側放射パターン112及び右側放射パターン114に印加されて空中に放射される。
【0026】
このような本発明のタグにおいて、給電ループパターン150はタグチップ140との複素整合をなすもので、タグの整合特性を決定する主な要素となる。
【0027】
図2A及び図2Bは、本発明のタグを金属材に付ける場合に使用される離隔体の好適な実施例の構成を示す平面図及び断面図である。ここで、符号200は、第2誘電体基板である。第2誘電体基板200は、本発明のタグを金属材に付着する場合にタグと金属材との間で所定の離隔距離を確保する。
【0028】
符号210及び212は、寄生金属層である。寄生金属層210,212は、第2誘電体基板200の上面の左右両側に相互間に所定の間隔Dをおいて形成されるもので、離隔体の上部にタグを付着する場合に、寄生金属層210,212は共振を発生させる。
【0029】
このような構成を有する本発明の離隔体は、本発明のタグを金属材に付着させる場合に、図3に示すように、タグの下部に付着される。
【0030】
離隔体の寄生金属層210,212は、給電ループパターン150の大きさを調整するもので、タグの付着される金属材の面において共振周波数を調節する役割を果たし、給電ループパターン150から誘起される電流は、寄生金属層210,212を開口面アンテナのように動作させる。
【0031】
図4は、給電ループパターン150から寄生金属層210,212に誘起された電流によって離隔体が開口面アンテナとして動作する様子を示す図である。
【0032】
図5は、空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合に整合特性を示す図であり、図6は、空気中で本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における前方認識距離の特性を示す図である。
【0033】
図5及び図6を参照すると、本発明に係るタグチップ140のインピーダンスは912MHzで10−j165Ωのインピーダンスを有しており、アンテナの特性は電磁気の数値解析によって導き出した。
【0034】
認識特性は、リーダーに36dBm EIRP(Effective Isotropically Radiated Power)電磁波規定出力を適用し、タグチップ140の動作のための最小必要電力には−18dBmを適用した。
【0035】
図5及び図6に示すように、本発明のタグ及び離隔体を付着したタグは、韓国内でタグに用いている周波数である912MHzで良質の複素整合特性を有しており、タグの前方認識距離も912MHzで9mの結果値を有する。
【0036】
得られた結果からわかるように、本発明のタグと、離隔体を付着したタグは、韓国内で用いている周波数に合うように最適化されている。
【0037】
図7A及び図7Bは、本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合に912MHzにおける誘起電流の分布を示す図である。
【0038】
図7A及び図7Bを参照すると、本発明は、誘起電流が給電ループパターン150を通して強く流れながらダイポール放射体に漸次に電流を誘起させることがわかる。
【0039】
このような電流特性から、本発明のタグが様々な認識対象に対して良質の適応力を有するということがわかる。すなわち、様々な認識対象上で、提案された本発明のタグは、広くて厚い線路を効果的に用いて様々な電流経路を生成することによって、認識対象による有効波長の変化に効果的に対処することができる。
【0040】
図8A及び図8Bは、本発明のタグに離隔体を付着しなかった場合と本発明のタグに離隔体を付着した場合における912MHzの放射パターンを示す図である。
【0041】
一般的なダイポールアンテナは等方性の特性を持っているから、ドーナツ状の放射パターンを有するが、本発明のタグは、図8A及び図8Bに示すように線路の厚さを効果的に最適化して所望の方向においてより厚い厚さを有するドーナツ状の放射パターンを有する。
【0042】
したがって、本発明のタグは、y軸方向に比べて−y軸方向においてより強い放射をする特性を示す。このような最適化された放射パターンは、客体認識状況においてより広い領域を認識することができ、安定した認識特性を提供することができる。
【0043】
図9は、5mm厚の様々な誘電体の上部でタグの最小動作電力(Tag Sensitivity)を示す図で、様々な誘電率を有する誘電体において本発明のタグの性能変化度合いを示している。すなわち、タグの最小動作電力が小さければ小さいほど、タグは非常に低い電力でも動作することがわかる。
【0044】
図9を参照すると、実際の認識環境において低い最小動作電力特性を有する本発明のタグは、従来のタグに比べて、はるかに遠距離でもよく認識されることができる。このような本発明のタグは、1〜11の誘電率を有する物体に対して最適化されており、特に、中間誘電率である約6において最高の性能を発揮するように設計された。
【0045】
このような特性は、給電ループパターン150と放射体の形状を最適化することによって得られた結果であり、比較的様々な誘電体上においても−10dBm以下の特性で動作することが確認できる。
【0046】
図10A及び図10Bは、本発明のタグの放射パターンの幅に対するシミュレーション結果を示す図である。放射パターンの幅は放射ビーム幅と指向性に影響を与える。図10A及び図10Bを参照すると、本発明のタグは、放射パターンの幅Dの長さを7.5mm、4.5mm及び2.5mmと順次に減らすにしたがって放射ビーム幅も次第に減り、指向性も減ることが確認できた。
【0047】
このような結果から、本発明のタグは、7.5mmの放射パターンの幅を維持することによって広い放射ビーム幅と指向性を得、效率的に広い認識領域を有することができたということがわかる。
【0048】
図11は、本発明の他の実施例によるタグの構成を示す図である。符号320はT字状のスロットである。図11を参照すると、本実施例のタグは、上部スロットに複数個の第1連結パターンを形成せずに、一つの連結パターン332によって左側放射パターン及び右側放射パターンを一体として連結し、第3給電ループパターン356と左側放射パターン及び右側放射パターンとの間に複数個の第2連結パターン360のみを形成して構成することができる。
【0049】
図12は、本発明のさらに他の実施例によるタグの構成を示す図である。図12を参照すると、本実施例のタグは、複数個の第2連結パターンを形成せずに、上部スロット426に複数個の第1連結パターン430のみを形成してなることができる。
【0050】
図13は、本発明のさらに他の実施例によるタグの構成を示す図である。符号520はT字状のスロットである。図13を参照すると、本実施例のタグは、複数個の第1連結パターンも複数個の第2連結パターンも省いて構成することができる。
【0051】
以上では具体的な実施例に挙げて本発明について詳細に説明してきたが、これらの実施例に限定されず、本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者には、本発明の範ちゅうを逸脱しない限度内で様々な変形が可能であるということは明らかである。
【0052】
したがって、本発明の権利範囲は、説明された実施例に限定して定められるものではなく、添付の特許請求の範囲及びこの特許請求の範囲と均等なもの等によって定められるべきである。
【符号の説明】
【0053】
100…第1誘電体基板
110…放射パターン
120…“+”字状のスロット
130…第1連結パターン
140…タグチップ
160…第2連結パターン
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、
前記放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンに区分する“+”字状のスロットと、
前記上部スロット内に形成され、前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンと、
前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、
前記タグチップと前記左側放射パターン及び右側放射パターンとを電気的に連結する給電ループパターンと、
前記給電ループパターンの端部で前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、
を含むRFIDタグ。
【請求項2】
前記第1誘電体基板の下部に離隔体が積層されることを特徴とする、請求項1に記載のRFIDタグ。
【請求項3】
前記離隔体は、
第2誘電体基板と、
前記第2誘電体基板の上面の左右両側に、あらかじめ設定された間隔をおいて形成される寄生金属層と、
を含むことを特徴とする、請求項2に記載のRFIDタグ。
【請求項4】
前記給電ループパターンは、
前記タグチップの左右両側で水平に形成される第1給電ループパターンと、
前記第1給電ループパターンの端部から上方に折り曲がって形成される第2給電ループパターンと、
前記第2給電ループパターンの上端部から水平に折り曲がって、前記左右両側のスロットの両端に位置する前記放射パターンと電気的に連結される第3給電ループパターンと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のRFIDタグ。
【請求項5】
前記複数個の第2連結パターンは、第3給電ループパターンと前記放射パターンとを連結することを特徴とする、請求項4に載のRFIDタグ。
【請求項6】
第1誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、
前記放射パターンの中央を基準にして下部、左側及び右側に形成される“T”字状のスロットと、
前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、
前記タグチップと前記放射パターンとを電気的に連結する給電ループパターンと、
前記給電ループパターンの端部で前記放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、
を含むRFIDタグ。
【請求項7】
前記第1誘電体基板の下部に離隔体が積層されることを特徴とする、請求項6に記載のRFIDタグ。
【請求項8】
前記離隔体は、
第2誘電体基板と、
前記第2誘電体基板の上面の左右両側に、あらかじめ設定された間隔をおいて形成される寄生金属層と、
を含むことを特徴とする、請求項7に記載のRFIDタグ。
【請求項9】
前記給電ループパターンは、
前記タグチップの左右両側で水平に形成される第1給電ループパターンと、
前記第1給電ループパターンの端部から上方に折り曲がって形成される第2給電ループパターンと、
前記第2給電ループパターンの上端部から水平に折り曲がって、前記左右両側のスロットの両端に位置する前記放射パターンと電気的に連結される第3給電ループパターンと、
を含むことを特徴とする、請求項6に記載のRFIDタグ。
【請求項10】
前記複数個の第2連結パターンは、第3給電ループパターンと前記放射パターンとを連結することを特徴とする、請求項9に記載のRFIDタグ。
【請求項1】
第1誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、
前記放射パターンの中央を基準にして上部、下部、左側及び右側に形成されて、放射パターンを左側放射パターン及び右側放射パターンに区分する“+”字状のスロットと、
前記上部スロット内に形成され、前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第1連結パターンと、
前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、
前記タグチップと前記左側放射パターン及び右側放射パターンとを電気的に連結する給電ループパターンと、
前記給電ループパターンの端部で前記左側放射パターン及び右側放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、
を含むRFIDタグ。
【請求項2】
前記第1誘電体基板の下部に離隔体が積層されることを特徴とする、請求項1に記載のRFIDタグ。
【請求項3】
前記離隔体は、
第2誘電体基板と、
前記第2誘電体基板の上面の左右両側に、あらかじめ設定された間隔をおいて形成される寄生金属層と、
を含むことを特徴とする、請求項2に記載のRFIDタグ。
【請求項4】
前記給電ループパターンは、
前記タグチップの左右両側で水平に形成される第1給電ループパターンと、
前記第1給電ループパターンの端部から上方に折り曲がって形成される第2給電ループパターンと、
前記第2給電ループパターンの上端部から水平に折り曲がって、前記左右両側のスロットの両端に位置する前記放射パターンと電気的に連結される第3給電ループパターンと、
を含むことを特徴とする、請求項1に記載のRFIDタグ。
【請求項5】
前記複数個の第2連結パターンは、第3給電ループパターンと前記放射パターンとを連結することを特徴とする、請求項4に載のRFIDタグ。
【請求項6】
第1誘電体基板と、
前記第1誘電体基板の上面に印刷される放射パターンと、
前記放射パターンの中央を基準にして下部、左側及び右側に形成される“T”字状のスロットと、
前記下部のスロット内に固定されるタグチップと、
前記タグチップと前記放射パターンとを電気的に連結する給電ループパターンと、
前記給電ループパターンの端部で前記放射パターンを連結する複数個の第2連結パターンと、
を含むRFIDタグ。
【請求項7】
前記第1誘電体基板の下部に離隔体が積層されることを特徴とする、請求項6に記載のRFIDタグ。
【請求項8】
前記離隔体は、
第2誘電体基板と、
前記第2誘電体基板の上面の左右両側に、あらかじめ設定された間隔をおいて形成される寄生金属層と、
を含むことを特徴とする、請求項7に記載のRFIDタグ。
【請求項9】
前記給電ループパターンは、
前記タグチップの左右両側で水平に形成される第1給電ループパターンと、
前記第1給電ループパターンの端部から上方に折り曲がって形成される第2給電ループパターンと、
前記第2給電ループパターンの上端部から水平に折り曲がって、前記左右両側のスロットの両端に位置する前記放射パターンと電気的に連結される第3給電ループパターンと、
を含むことを特徴とする、請求項6に記載のRFIDタグ。
【請求項10】
前記複数個の第2連結パターンは、第3給電ループパターンと前記放射パターンとを連結することを特徴とする、請求項9に記載のRFIDタグ。
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【図2A】
【図2B】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9】
【図10A】
【図10B】
【図11】
【図12】
【図13】
【公開番号】特開2011−141873(P2011−141873A)
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−342(P2011−342)
【出願日】平成23年1月5日(2011.1.5)
【出願人】(593121379)エルエス産電株式会社 (221)
【氏名又は名称原語表記】LSIS CO., LTD
【Fターム(参考)】
【公開日】平成23年7月21日(2011.7.21)
【国際特許分類】
【出願日】平成23年1月5日(2011.1.5)
【出願人】(593121379)エルエス産電株式会社 (221)
【氏名又は名称原語表記】LSIS CO., LTD
【Fターム(参考)】
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