• 제목/요약/키워드: UHF RFID tag antenna

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인쇄 UHF RFID 태그 안테나의 인쇄 품질에 따른 공진 주파수의 영향 (Effect of Printing Qualities on the Resonant Frequencies of Printed UHF RFID Tag Antennas)

  • 김충환;이용식;김영국;김동수
    • 한국정밀공학회지
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    • 제25권11호
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    • pp.90-94
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    • 2008
  • Recently, a great deal of research is focused on the printed electronics. One of their mainly concerned products is printed RFID tag. RFID technology has attracted researchers and enterprises as a promising method for automatic identification, and they are expected to replace conventional bar codes in inventory tracking and management. The key to successful RFID technology lies in developing low-cost RFID tags and the first step in applying printing technology to RFID systems is to replace antennas that are conventionally produced by etching copper or aluminum. However, due to the printing quality variations, errors, and lower conductivity, the performance of the printed RFID antennas is lower than that of antennas manufactured by conventional etching methods. In this paper, the effect of variations in the printing conditions on the antenna performance is investigated. Three levels for each condition parameter is assumed and effect on the resonant frequency are examined experimentally based on orthogonal array. The most serious factor that affects the resonant frequency of the antenna is the non-uniformity of the edge and the resonant frequency is found to be lower as the non-uniformity increases.

A Wireless Identification System Using an Efficient Antenna Based on Passive Surface Acoustic Wave(SAW) Devices

  • Chang, Ki-Hun;Lee, Woo-Sung;Yoon, Young-Joong;Kim, Jae-Kwon;Park, Joo-Yong;Burm, Jin-Wook
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제7권1호
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    • pp.12-16
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    • 2007
  • A UHF band wireless identification system based on passive surface acoustic wave(SAW) devices is presented in this paper. SAW ID tags were fabricated on Y-Z $LiNbO_3$ piezoelectric substrate with a good electro-mechanical coupling property. To reduce degradation of the antenna performance associated with the piezoelectric materials, an efficient design of the SAW RFID antenna is introduced. By measuring the parameters of the SAW ID tag, the performance of the antenna was tested by experimentation.

미앤더 라인을 이용한 RFID 태그용 원형 루프 안테나의 소형화 (Miniaturization of Circular Loop Antenna Using Meander Line for RFID Tag Applications)

  • 류홍균;우종명
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권6호
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    • pp.591-601
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UHF 대역($908.5{\sim}914$ MHz)에 사용되는 RFID 태그용 소형 안테나를 원형 루프 안테나로 설계 및 제작하였다. 원형 루프 구조를 미앤더 라인 구조로 변형시킴으로써 원형 루프 안테나의 소형화를 가능하게 하였다. 2단 미앤더 라인 구조를 이용한 소형 원형 루프 안테나의 경우, 안테나 직경이 40 mm로 일반 원형 루프 안테나에 비해 83%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$, -11.9 dB, -10 dB 대역폭 12 MHz(1.3%), 최대 이득 -1.18 dBd의 특성을 얻었다. 또한 알루미늄으로 코팅된 과자 봉지와 같은 평면형 도체에 부착 가능하도록 태그 안테나를 2단 미앤더 라인 구조를 이용하여 반파장 원형 루프 안테나에 적용시킨 반파장 소형 원형 루프 안테나를 고안, 제작하였다. 이 안테나는 접지면을 제외하고 92.1%의 크기 축소율을 얻었으며, $S_{11}$ -16.5 dB, -10 dB 대역폭 48MHz(5%), 최대 이득 -0.58 dBd의 특성을 얻었다. 방사 패턴은 z-y면에서 무지향성 패턴 특성을 나타내었다. 이로써 본 논문에서 제안된 미앤더 라인 구조의 원형 루프 안테나가 RFID 태그 안테나의 소형화에 적합함을 확인하였다.

UHF 밴드 도체 태그용 RFID 안테나 설계 (Design of Metallic Object Tag Antenna for UHF Band RFID System)

  • 성하원;정병호;손태호
    • 한국산학기술학회:학술대회논문집
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    • 한국산학기술학회 2007년도 춘계학술발표논문집
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    • pp.192-194
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    • 2007
  • 본 논문에서는 금속체에 RFID 태그 안테나를 부착 시 태그 인식이 가능하도록 태그 안테나를 설계 및 제작하였다. 기존 도체 태그용 RFID 안테나는 크기가 큰 단점이 있으나, 본 논문에서는 미앤더 구조를 제안하여 안테나 크기의 소형화에 중점을 두었다. 2 개의 유전체를 결합하여 도체에서의 특성 감소를 최소화 하였고 급전부와 단락부의 간격조절로 사용된 칩 저항인 77-j100옴과의 conjugate 매칭을 유도 하였다. 태그의 크기는 30 ${\times}$ 40 mm로 기존의 태그안테나에 비해 소형임에도 임피던스 특성을 얻을 수 있음을 확인하였다. 대역폭은 UHF대역을 만족하는 $900MHz{\sim}921MHz$를 얻었고, 도체에 태그를 부착 후 인식거리 측정에 있어서도 기존 제품과 유사한 특성을 얻었다.

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한정공간에서 인식이 가능한 UHF RFID 리더기용 다이폴 안테나 설계 (Design of Dipole Antenna for UHF Reader in the Restriction Area)

  • 곽재영;이호상;최용성;홍경진
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 춘계학술대회 논문집 센서 박막재료연구회 및 광주 전남지부
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    • pp.18-21
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    • 2008
  • 기존의 대부분의 안테나는 한정된 공간에서 한정범위의 인식이 곤란한 단점이 있었다. 이러한 단점을 개선하고 소형화를 위하여, 간단한 형태의 다이폴안테나를 설계 하였다. Ansoft사의 Designer를 이용하여 안테나 시뮬레이션을 수행 하였으며, 산업체의 자동화 공정이나, 컨베이어상에서 제품에 부착된 전자태그의 인식효율과 소형화를 고려하여 설계하였다. 설계한 안테나는 RFID 안테나의 소형화와 한정된 공간에서 Tag 의 인식을 위해 테프론 기판을 이용한 다이폴 형태로 구현 제작하였다. 본 연구결과 설계 제작된 안테나는, 도우넛형태의 방사패턴을 가지며, 협소한 지역에 전파를 방사시켜서, 주변의 불필요한 태그의 인식을 최소로 하였고, 실제로 컨베이어 장치를 이용하여 개발 제품의 성능 테스트를 수행하였으며, 그 결과 제품의 우수성을 검증 하였다.

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UHF 대역 수동형 RFID 태그 쇼트키 다이오드 특성 분석 및 전압체배기 설계 (Characterization of Schottky Diodes and Design of Voltage Multiplier for UHF-band Passive RFID Transponder)

  • 이종욱;트란난
    • 대한전자공학회논문지SD
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    • 제44권7호통권361호
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    • pp.9-15
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    • 2007
  • 본 논문에서는 UHF 대역 수동 RFID 태그(UHF-band passive RFID tag) 칩 제작에 필수적인 요소인 쇼트키(Schottky) 다이오드를 CMOS 공정으로 제작하고 크기에 따른 특성을 분석하였으며 이를 이용하여 전압체배기를 설계하였다. 쇼트키 다이오드는 Titanium-Silicon 접합을 이용하여 제작되었으며, $4{\times}10{\times}10\;{\mu}m^{2}$의 면적을 가지는 쇼트키 다이오드는 $20\;{\mu}A$의 전류 구동에 대해 약 0.15 V의 순방향 전압 강하의 우수한 특성을 나타내었다. 역방향 파괴전압(breakdown)은 약 -9 V로 수동 RFID 태그칩의 전압체배기에 사용될 수 있는 충분한 값을 나타내었다. 제작된 쇼트키 다이오드의 소신호 등가모델을 이용하여 다이오드의 크기에 따른 순방향 전압강하와 입력 임피던스간의 trade-off에 대해 분석하였다. 이를 이용하여 제작된 6-단 전압체배기는 900 MHz 주파수, 200mV 최대 입력 전압에 대해 1.3 V이상의 출력 전압 특성을 나타내어 인식거리가 비교적 큰 수동형 태그에 적합한 특성을 나타내었다.

근접 유전체에 의한 성능 열화가 적은 광대역 프린팅 태그 안테나 설계 (Design of a Broadband Printing RFID Tag Antenna with Low Performance Degradation Due to Nearby Dielectric Material)

  • 지성환;한원근;박익모;추호성
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제20권8호
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    • pp.694-700
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    • 2009
  • 본 논문에서는 주변 유전체에 의한 성능 열화가 적고 잉크 프린팅 기법에 적합한 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안된 태그 안테나는 PET 기판 위에 잉크 프린팅 기법으로 제작되어 대량 생산에 용이하며, 범용 RFID 사용 주파수($860{\sim}960$ MHz)를 만족시키고 주변 유전물질의 영향에 의한 성능 변화를 최소화 할 수 있도록 설계하였다. 제안된 태그 안테나는 본체 중앙부에 T 정합회로를 사용하고 미앤더 구조와 직선 구조의 보조 선로 2개를 본체 상단에 삽입하여 캐패시티브 결합을 이용해 태그 칩과의 임피던스 공액 정합이 쉽게 이루어지도록 하였다. 또한, 2개의 보조 선로가 각각 다른 부착 물체의 유전율에서 상호 보완적으로 전류를 유기시키도록 하여 주변 유전물질의 영향에 의한 성능 변화가 최소화 되도록 설계하였다. 측정 결과, 제안된 안테나는 $844{\sim}1,268$ MHz의 대역폭에서 반전력 반사 손실을 만족하였으며, 송신 출력이 20 dBm이고, 안테나 이득이 6 dBi인 리더 안테나를 사용하였을 때 자유공간에서 3.5 m의 인식 거리 성능을 보였다. 또한,나무(${\varepsilon}_r$=2.2)와FR4(${\varepsilon}_r$=4.3)같은 유전율을 가지는 물질에 부착 후 인식 거리를 측정한 결과 각각 2.61 m와 2.51 m의 인식 거리 성능을 보였다.

Effects of a Metal Plane on a Meandered Slot Antenna for UHF RFID Applications

  • Kim, Ji-Kwon;Oh, Il-Young;Koo, Tae-Wan;Kim, Jun-Chul;Kim, Dong-Su;Yook, Jong-Gwan
    • Journal of electromagnetic engineering and science
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    • 제12권2호
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    • pp.176-184
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    • 2012
  • In this paper, the effects of a metal plane on the performance of a meandered slot RFID antenna are evaluated in a real environment, and 3 metal plane cases are considered (the most likely scenarios in which metal conductive materials are placed near the tag antenna). The metal plane effects can be categorized as matching degradation and antenna gain variation. First, matching degradation due to the antenna's induced mutual impedance is experimentally investigated. In addition, the gain variation is investigated to figure out the change in the radiation characteristics. With the derived antenna parameters, the read range is calculated with the Friis transmission equation and measured to analyze the effects of a metal plane on RFID system performance. The calculated and measured read range varies from 9.3 m to 19.1 m as the distance between the RFID antenna and the metal plane changes.