전계-결합 유도-용량성 공진기를 이용한 Chipless RFID 태그 설계 = Design of Chipless RFID Tags Using Electric Field-Coupled Inductive-Capacitive Resonators

국문 초록 (Abstract)

본 논문에서는 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기를 이용한 chipless RFID (radio frequency identification) 태그 설계 방법을 제안하였다. 공진 피크 주파수가 다른 ELC 공진기 3개와 인터디지털-커패시터(IDC; interdigital-capacitor) 구조의 소형 공진기 1개를 2×2 배열 구조로 배치하여 4-비트 chipless RFID 태그를 설계하였다. IDC 공진기의 bistatic 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수는 3.125 GHz이고, ELC 공진기의 공진 피크 주파수는 커패시터 모양의 스트립의 간격을 이용하여 각각 4.225 GHz, 4.825 GHz, 5.240 GHz로 조정하였다. 공진기 사이의 간격은 1 mm이다. 제안된 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.290 GHz, 4.295 GHz, 4.835 GHz, 5.230 GHz로 -2.3% ~ 0.2% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

In this paper, the design method for a chipless RFID tag using ELC resonators is proposed. A four-bit chipless RFID tag is designed in a two by two array configuration using three ELC resonators with different resonant peak frequencies and one compact IDC resonator. The resonant peak frequency of the bistatic RCS for the IDC resonator is 3.125 GHz, whereas those of the three ELC resonators are adjusted to be at 4.225 GHz, 4.825 GHz, and 5.240 GHz, respectively, by using the gap between the capacitor-shaped strips in the ELC resonator. The spacing between the resonators is 1 mm. Proposed four-bit tag is fabricated on an RF-301 substrate with dimensions of 50 mm×20 mm and a thickness of 0.8 mm. It is observed from experiment results that the resonant peak frequencies of the fabricated four-bit chipless RFID tag are 3.290 GHz, 4.295 GHz, 4.835 GHz, and 5.230 GHz, respectively, which is similar to the simulation results with errors in the range between -2.3% and 0.2%.

참고문헌 (Reference)

1 여준호, "인터디지털-커패시터 구조를 이용한 Chipless RFID용 고감도 소형 공진기 설계" 한국항행학회 25 (25): 90-95, 2021

2 "WHERE DO YOU FIND RFID TECHNOLOGY IN EVERYDAY LIFE?"

3 I. Jalaly, "RF barcodes using multiple frequency bands" 139-141, 2005

4 M. Svanda, "Polarisation independent chipless RFID tag based on circular arrangement of dual-spiral capacitively-loaded dipoles with robust RCS response" 12 (12): 2167-2171, 2018

5 E. M. Amin, "Fully printable chipless RFID multi-parameter sensor" 248 : 223-232, 2016

6 T. Athauda, "Chipped versus chipless RF identification : A comprehensive review" 20 (20): 47-57, 2019

7 C. Herrojo, "Chipless-RFID : A review and recent developments" 19 (19): 3385-, 2019

8 J. Lee, "Chipless tag technology" 15 (15): 54-63, 2004

9 A. Vena, "Chipless RFID tag using hybrid coding technique" 59 (59): 3356-3364, 2011

10 C. S. Hartmann, "A global SAW ID tag with large data capacity" 65-69, 2002