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Analysis and Measurement of RCS for UHF Band RFID Tag Antennas

UHF 대역 RFID 태그 안테나의 RCS(Radar Cross Sections) 분석 및 측정

  • Moon, Hyo-Sang (Department of Radio Engineering, Kyunghee University) ;
  • Kim, Nam-Hoon (Department of Radio Engineering, Kyunghee University) ;
  • Lee, Jong-Wook (Department of Radio Engineering, Kyunghee University) ;
  • Lee, Bom-Son (Department of Radio Engineering, Kyunghee University)
  • Published : 2007.01.31

Abstract

In the RFID system, one of the important criteria of tag antenna performance is the detection distance. The most important factor determining the detection distance of the tag antenna is the Radar Cross Sections(RCS). In this paper, we propose a method to simply measure the RCS of the RFID tag antenna using two reader antennas(Tx and Rx) and a network analyzer. We estimate RCS' from the RCS equation based on the measured $S_{21}$ using the network analyzer. We compare the measured $S_{21}$ values with the calculated $S_{21}$ values and the simulated $S_{21}$ values using EM simulator. The used tag antennas are two kinds of dipole-type, metal-type, and an inductively-coupled type ones. In case of the dipole type, the measured, simulated and calculated values of the RCS are almost the same. In case of other types, we obtain the measured RCS values with a difference of about 3 dB.

RFID 시스템에서 태그 안테나의 성능을 평가하는 중요한 기준은 우수한 인식 거리라고 할 수 있다. 태그 안테나의 인식 거리를 결정하는 요인 중 가장 중요한 것이 Radar Cross Sections(RCS)이다. 본 논문에서는 수동형 RFID 시스템에서의 태그 안테나의 RCS값을 두 개의 송 수신 리더 안테나와 network analyzer를 가지고 간단하게 측정할 수 있는 방법을 제안한다. Network analyzer로 송신 안테나에서 수신 안테나로 전달되는$S_{21}$ 값을 측정하고, 이것을 가지고 RCS 식으로 계산하여 RCS 값을 추정할 수 있다. 그리하여 RCS의 측정값, 시뮬레이션 값, 이론값을 서로 비교하였다. 측정에 사용된 태그 안테나는 2개의 다이폴 타입 태그 안테나와 1개의 금속 태그, 1개의 inductively coupled 태그 안테나를 사용하였다. 실험 결과 다이폴 타입 태그에 경우는 측정 값, 시뮬레이션값, 이론값이 거의 일치하고 다른 구조의 태그는 근사적으로 RCS 값을 추정할 수 있다.

Keywords

References

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