향상된 인식 거리를 가지는 수동형 RFID 시스템 설계

Abstract

현재 무선 통신 기술은 급격히 발전하고 있으며 관련된 많은 기술들이 존재한다. 이러한 기술 중에서 가장 널리 알려진 ID 추적 기술은 RFID 기술이다. 처음 사물 추적 기술은 레이더 기술로부터 출발 하였는데 이러한 기술은 가축의 위치나 기차 등을 추적하는데 사용 되는 것으로 발전 하였으며 현재 식료품이나 공산품 등 일상 생활에 사용되는 작은 물건들까지 인식 할 수 있도록 발전되었다. RFID는 배터리의 유무에 따라 능동형, 반 수동형, 수동형으로 나눌 수 있다. 이러한 3가지 타입 중에서 수동형 RFID가 널리 쓰이는데 이는 배터리가 없기 때문에 태그 가격이 저렴하고 공급 하기가 쉽다. 따라서 리더에서의 태그 인식 거리는 가장 중요한 특징 중 하나가 된다. 본 논문에서는 리더 시스템에서 케이블로 인한 손실에 의해서도 인식 거리가 변하지 않는 리더 시스템을 제안한다. 리더에 연결된 각각의 안테나는 모두 다른 위치에 존재하기 때문에 안테나와 연결하는 케이블 또한 다른 길이를 가진다. 거의 모든 케이블은 손실 성분을 가지고 본 논문에서 사용한 케이블의 손실률은 0.75dB/m를 가진다. 이러한 케이블 손실로 인해 안테나에서 방사되는 송신 신호의 크기는 감쇄 되고 각각의 안테나에서 방사되는 신호의 크기 또한 달라지게 된다. 이러한 송신 신호의 감쇄를 줄이기 위해 파워 앰프의 위치를 안테나 뒤에 부착하여 케이블 손실을 보상 할 수 있도록 하였다. 송신과 수신의 입장에서 시스템 분석이 수행 되었다. 태그의 입장에서는 원형 편파를 가지는 CP 태그가 제안 되었다. 안테나가 원형 편파 특징을 가지며 인식 거리를 향상 시킬 수 있다. 안테나 구조에 상관 없이 일반적인 안테나와 태그 칩 간의 매칭 기술 및 태그 칩 제작 방법이 서술 되었으며 일반 태그와 비교하여 CP 태그가 높은 인식 거리를 가지는 것을 확인 할 수 있었다. QSA CP 태그의 경우 9.1 m의 인식 거리를 가졌으며 금속판 주변에서도 최대 5 m의 인식 거리를 가지는 것을 확인 할 수 있었다.