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문제 정의
- 따라서, 본 논문에서 는 RFID 구성 요소 중 하나인 무선자원을 송수신할 수 있는 세라믹 안테나를 개발하고자 한다. UHF RFID 세라믹 안테나는 최 근에 널리 사용되고 있는 RHD 설계 To이인 HFSS를 이용하였고, 반사손실(Return Loss)과 스미 스 차트(Smith Chart)를 통해 특성을 분석 하였다.
- 본 논문에 서 는 RFID 구성 요소 중 하나인 무선자원을 송수신할 수 있는 세라믹 안테나를 개발하였다. UHF RHD 세라믹 안테나는 RFID 설계에 최근에 널리 사용되 고 있는 HFSS를 이 용하였고, 반사손실과 스미스 차트를 통해 특성을 분석 하였다.
제안 방법
- UHF RFID 세라믹 안테나는 최 근에 널리 사용되고 있는 RHD 설계 To이인 HFSS를 이용하였고, 반사손실(Return Loss)과 스미 스 차트(Smith Chart)를 통해 특성을 분석 하였다. HFSS 설계를 바탕으로 시 제품을 제작하였고, 네트워크 분석기(NetworkAnalyzer)를 이용하여 반사손실과 스미 스 차트를 측정 하여 성 능을 분석하였다. 그리고UHFRFID휴대용단말기에 세라믹 안테나를 부착하여 일반적으로 널리 사용되는 5가지 형 태의 RFID 태그에 대해서 거리측정을 실시하여 그 성능을 입증하였다.
- HFSS 설계를 바탕으로 시제품을 제작하였고, 네트워크 분석기를 이용하여 반사손실과 스미스 차트를 측정하여 성능을 분석하였다. 그 결과, 912MH疗 주파수 대역에서 -25dB의 이득을 가지 며 임 피 던스 값은 48[Q]으로 5이Q] 근처에서 매칭되었다.
- RFID 설계 Tool인 HFSS를 이용하여 900MHz RFID 세라믹 안테나를 설계하였고, 그 성능을 분석하였다. 시제 품 안테 나 제 작 후, 네 트워 크 분석 기 를 이 용하여 안테나에 대한 임피던스 매칭과 이득을 측정하였다.
- 한다. UHF RFID 세라믹 안테나는 최 근에 널리 사용되고 있는 RHD 설계 To이인 HFSS를 이용하였고, 반사손실(Return Loss)과 스미 스 차트(Smith Chart)를 통해 특성을 분석 하였다. HFSS 설계를 바탕으로 시 제품을 제작하였고, 네트워크 분석기(NetworkAnalyzer)를 이용하여 반사손실과 스미 스 차트를 측정 하여 성 능을 분석하였다.
- UHF RHD 세라믹 안테나는 RFID 설계에 최근에 널리 사용되 고 있는 HFSS를 이 용하였고, 반사손실과 스미스 차트를 통해 특성을 분석 하였다. 그 결과 910MHz 대 역주 파수에서 20曲이상의 이득을 가지고 안테나 임피던스는 50[Q] 부근에서 매칭되었다.
- ① HFSS 모델링 : RFID 설계 Tool인 HFSS를 이용하여 세라믹 안테나를 모델링 한다.
- ① 태그(I):RFID 태그 안테나 패턴을 가지고 인식 거리테스트를 실시하였다. HFSS 분석 결과 가장 우수한 이득을 가지는 태그(I)의 테스트 결과 약 3M 60Cm 의 거리에서 인식을 하였다.
- ② HFSS 분석 : HFSS로 설계된 세라믹 안테나에 대해서 반사손실과 스미 스 차트를 분석 한다.
- ② 태그(V): HFSS 분석 결과 낮은 이득을 가지는 태그에 대해서 인식거리 테스트를 실시하였다. 테스트 결과 약 80cm에서 인식하였다.
- 네트워크 신호분석 : 제작된 시제품을 이용하여 반사손실 파라메터 측정을 통하여 임피던스 매칭을 분석한다.
- H頂SS에서 설계한 세라믹 안테나의 성능이 실제 제작한 시제품에 대해서 유사한 성능을 보임을 알 수 있다. 그리고 UOTRFID 휴대용 단말기에 세라믹 안테나를 부착하여 일반적으로 널리 사용되는 5가지 형태의 RFID 태그에 대해서 거리측정을 실시하여 그 성능을 입증하였다.
- HFSS 설계를 바탕으로 시 제품을 제작하였고, 네트워크 분석기(NetworkAnalyzer)를 이용하여 반사손실과 스미 스 차트를 측정 하여 성 능을 분석하였다. 그리고UHFRFID휴대용단말기에 세라믹 안테나를 부착하여 일반적으로 널리 사용되는 5가지 형 태의 RFID 태그에 대해서 거리측정을 실시하여 그 성능을 입증하였다.
- 그림 2에서 설계된 세라믹 안테나에 대해서 HFSS Tool을 통해 반사손실과 스미스 차트를 분석하였다. 그림 3은 세 라믹 안 테 나에 대 한 반사손실 과 스미 스 차트를 나타내었다.
- 먼저 설계된 세라믹 안테나에 대해서 이득을 높이기 위해 그림 4와 같이 HFSSTool을 이용하여 세라믹 안테나에 PCB 기판 부분을 추가하여 안테나를 모델링 하였다.
- 본 논문에서 개발한UHFRFID 세라믹 안테나를 휴대용 RFID 단말기 에 장착하여 그 성 능을 테 스트하였다. 성능 테스트에는 일반적으로 널리 사용되고 있는RFID 태그에 대해서 인식거리를 측정하여 세라믹 안테나의 성능을 측정 하였다.
- 본 논문에서 제작한 세라믹 안테나를 네트워 크 분석기에 연결하여 반사손실과 스미스 차트 신호를 측정하였고, 그 결과는 그림 8에 나타내었다. 세라믹 안테나를 네트워크 분석기로 측정 결과, 912MH丑 주파수 대역에서 -25dB의 이득을 가지며 임피던스 값은 48[通으로 50 [Q] 근처에서 매칭 되어 있음을 알 수 있다.
- 본 논문에서 제작한 세라믹 안테나에 대한 성능을 분석하였다. 그림 7은 네트워크 분석기를 이용하여 세라믹안테나 성능 테스트 과정을 나타내 었다.
- 성능 테스트에는 일반적으로 널리 사용되고 있는RFID 태그에 대해서 인식거리를 측정하여 세라믹 안테나의 성능을 측정 하였다.
- 시제 품 안테 나 제 작 후, 네 트워 크 분석 기 를 이 용하여 안테나에 대한 임피던스 매칭과 이득을 측정하였다. 임피던스 매칭과 이득을 높이기 위해 튜닝을 한 후 테스트를 거쳐 세라믹 안테나를 제작하였다.
- 시제 품 안테 나 제 작 후, 네 트워 크 분석 기 를 이 용하여 안테나에 대한 임피던스 매칭과 이득을 측정하였다. 임피던스 매칭과 이득을 높이기 위해 튜닝을 한 후 테스트를 거쳐 세라믹 안테나를 제작하였다. 그림 1은 본 논문에서 개발하고자 하는 세라믹 안테나에 대한 제작 과정을 나타내었고, 제작과정을 요약하면 다음과 같다.
대상 데이터
- 나타내었다. 재질은 알루미늄 패치와 세라믹 유전체를 사용하였고, 포트 설정은 Waveport로 설정 하였다.
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Ⅲ. UHF RFID 안테나 제작
제2장에서 HFSS 이용하여 설계한UH頂RFID 세라믹안테나에 대해서 시제품을 제작하고자한다. 본 논문에서 제작하고자하는 세라믹 안테나는 전기적인 특성은 표 1과 같다.
성능/효과
- UHF RHD 세라믹 안테나는 RFID 설계에 최근에 널리 사용되 고 있는 HFSS를 이 용하였고, 반사손실과 스미스 차트를 통해 특성을 분석 하였다. 그 결과 910MHz 대 역주 파수에서 20曲이상의 이득을 가지고 안테나 임피던스는 50[Q] 부근에서 매칭되었다.
- 성능을 분석하였다. 그 결과, 912MH疗 주파수 대역에서 -25dB의 이득을 가지 며 임 피 던스 값은 48[Q]으로 5이Q] 근처에서 매칭되었다. H頂SS에서 설계한 세라믹 안테나의 성능이 실제 제작한 시제품에 대해서 유사한 성능을 보임을 알 수 있다.
- 그 결과는 그림 8에 나타내었다. 세라믹 안테나를 네트워크 분석기로 측정 결과, 912MH丑 주파수 대역에서 -25dB의 이득을 가지며 임피던스 값은 48[通으로 50 [Q] 근처에서 매칭 되어 있음을 알 수 있다.
- 대해서 인식거리 테스트를 실시하였다. 테스트 결과 약 80cm에서 인식하였다.
- 이상의 결과를 요약하면 표 2와 같다. 표 2에서 보는 바와 같이, 다양한 RHD 태그에 대해서 본 논문에서 제작한 세 라믹 안테 나가 우수한 성 능을 보임을 알 수 있다.
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