휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드슬롯 정류 안테나
Linear Tapered Slot Rectifying Antenna for Portable UHF-Band RFID System
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초록
본 논문에서는 휴대용 UHF대역 RFID 시스템을 위한 선형 테이퍼드 슬롯 정류 안테나를 제안하였다. 제안한 정류 안테나는 별도의 유전체 기판을 사용하지 않기 때문에, 얇은 금속 두께로 평판형 안테나를 구현하였다. 정류 안테나는 입력 RF전력을 출력 DC전압으로 전환하는 정류회로는 2개의 쇼트기 다이오드를 이용한 배전압회로를 이용하였으며, 선형 테이퍼드 슬롯 안테나에 집적하여 정류 안테나를 설계하였다. 배전압 정류회로와 선형 테이퍼드 슬롯 안테나의 임피던스 공액정합을 위하여, 테이퍼드 슬롯의 각도와 안테나 급전선의 길이의 조절을 통해 source-pull 방법을 이용하였다. 제안한 안테나 시제품은자유공간 무선환경실험 환경에서 RF-DC전환 실험과 원거리장 안테나 방사패턴 측정실험을 통해 회로 및 방사 특성을 검증하였다. 최종 제안한 안테나는 중심주파수 915 MHz 기준으로 0.23-파장(75 mm)와 0.18-파장(60 mm) 크기로 소형화하였다.
Abstract
In this paper, we propose a linear tapered slot rectifying antenna for a portable UHF-band RFID system. Since theproposed rectifying antenna does not use a dielectric substrate, the planar antenna is implemented with a thin metalthickness. The rectifier circuit converts input RF power into output DC voltage using a voltage doubler circuit based ontwo anti-parallel schottky diodes. The rectifying antenna is integrated by the voltage doubler circuit into a linear taperedslot antenna. For conjugate impedance matching of the rectifying circuit and the linear tapered slot antenna, thesource-pull method was utilized by adjusting the angle of the tapered slot and the length of the antenna feed line. Theproposed antenna prototype has been verified with the electrical and radiation characteristics through RF-DC conversionand far-field radiation test in open space measurement environment. Finally, the proposed antenna is realized to0.23-wavelength (75 mm) and 0.18-wavelength (60 mm) at 915 MHz center frequency.
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