Design of Compact Slot Antenna for 5.8 GHz RFID

5.8 GHz RFID용 소형 슬롯 안테나 설계

In this paper, a design method for a compact slot antenna for 5.8 GHz RFID band (5.725-5.875 GHz) is studied. The proposed slot antenna is size-reduced by bending both ends of the straight slot in "${\Gamma}$"-shape, and a rectangular feed patch is located inside the slot. The effects of slot length, location of feed patch, and width and length of feed patch on the antenna performance are examined. A prototype antenna with optimized parameters for 5.8 GHz band is fabricated on an FR4 substrate and tested experimentally. The experimental results show that the frequency band for a VSWR < 3 ranges 5.72-6.13 GHz (bandwidth 410 MHz), and it corresponds fairly well with the simulated band 5.64-5.97 GHz (bandwidth 330 MHz). The fabricated antenna shows good radiation performance such as maximum power density in both directions normal to the slot plane, and low cross-polarization level of < -20 dB.

본 논문에서는 5.8 GHz RFID 대역(5.725-5.875 GHz)용 소형 슬롯 안테나 설계방법에 대해 연구하였다. 제안된 슬롯 안테나는 일자형 슬롯의 양쪽 끝 부분을 "${\Gamma}$"형으로 접어서 소형화하고 슬롯내부에 직사각형 급전패치를 둔 구조이다. 슬롯의 길이, 급전패치의 위치, 급전패치의 폭과 길이 등이 안테나의 특성에 미치는 영향을 조사하였다. 5.8 GHz 대역용으로 최적화된 파라미터값들로 프로토타입 안테나를 FR4 기판 상에 제작하고 특성을 실험하였다. 실험결과 제작된 안테나의 VSWR < 3인 주파수 대역은 5.72-6.13 GHz (대역폭 410 MHz)으로서 시뮬레이션 결과인 5.64-5.97 GHz (대역폭 330 MHz)와 비교적 잘 일치하였다. 복사패턴은 슬롯 면에 수직한 양 방향으로 최대복사가 관찰되고 교차편파 레벨이 -20 dB 이하인 양호한 복사특성을 갖는다.