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문제 정의
- 본 논문에서는 m-RFID 시스템을 위한 지향성을 가지는 단말기용 안테나를 제안하였다. 전기계와 자기계 결합형 안테나 구조를 사용하여 지향성의 방사패턴을 달성하였으며, forward direction 과 backward direction 의 이득비는 약 2.
- 본 연구는 mRFID sytem 과 함께 동작 가능한 안테나를 개발하는 것으로써, 기존의 휴대 단말기 및 RFID 전용 단말기용 지향성을 가지는 안테나를 설계하였다. 기존의 휴대 단말용 안테나의 경우는 안테나 사이즈 최적화에 초점이 맞추어져 있으며, 이 경우는 소형의 안테나는 자체 특성상 omni-directional 한 방사 특성을 보이게 된다.
- 3 GHz에서 공진을 하는데, 안테나의 결합 시 저주파수대역은 올라가고 고주파수 대역은 내려오는 특성을 보였다. 본 연구의 목적 주파수의 900 MHz 대역에 맞추면서 적정한 수준의 안테나 사이즈를 유지하기 위해서 저주파대역 안테나 위주로 설계 하였다. 안테나의 groung plane 의 모양은 loop 안테나의 길이를 확보하기 위해서 그림 1과 같이 변형 되었다.
- 본 연구의 목적은 지향성의 안테나를 구현해서 한 방향으로의 이득을 최대화 하여 m-RFID 사용 시 read range 를 확대 하는 것이다. 사용자가 원하는 방향으로 전파 에너지의 방사를 최대화함과 동시에 휴대 단말기에 실장이 가능한 크기의 소형화를 이루어야 한다.
- 단말기 적용 가능한 안테나의 지향성 안테나를 구현함으로써, m-RFID 시스템 적용 뿐만 아니라, SAR 저감 방안 적용, MIMO 안테나의 isolation 저감 등에도 사용할 수 있다. 이에 관한 구체적 연구는 향후 연구 방향으로 한다.
- 5 - 1 m 정도이나, 현재의 -3 - 0 dBi 의 휴대 단말기용 omni-directional 안테나로써는 이러한 read range 달성이 힘들다. 이에 에너지를 한쪽 방향으로 최대한 집중함으로써 이득을 향상시키는 안테나를 제안하였다.
- 제안된 안테나는 방향성을 가지는 안테나를 전기적 안테나와 자기적 안테나의 결합으로 구현 함으로써, 향후, 소형의 안테나 사이즈가 요구되면서 방향성 방사 패턴을 필요로 하는 많은 응용 분야에 적용 가능하리라 생각한다. 주파수 대역은 휴대 단말 작동이 가능한 920 MHz 대역의 m-RFID 주파수 대역을 목표로 하였다. read range는 RFID system 의 성능을 나타내는 중요한 요소이며, 현재는 8 dBi reader 안테나 기준으로 약 2-4 m 를 달성하고 있다.
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