수개의 안테나 및 연관된 안테나 선택회로를 포함하는 비접촉 무선주파수 장치 document_id A220623108936

현재 비접촉 송수신 장치들은 다양한 응용형태로 광범위하게 사용되고 있다. 이러한 응용 형태의 하나는 비접촉 스마트 카드(Smart Card)이며, 상기 스마트 카드는 예컨대 공공 운송분야와 같은 다양한 분야에서 사용이 증가하고 있다. 또한, 이러한 장치들은 지불 수단으로 개발되고 있다. 비접촉 장치와 해당 리더기 사이의 정보의 교환은 비접촉 장치 내의 내부안테나 및 리더기에 위치한 제2 안테나 사이에서 전자기 신호의 원격 전송에 의해 이루어진다. 정보의 수집, 저장 및 처리를 위하여, 상기 장치는 안테나와 연결된 마이크로회로(Microcircuit) 및 메모리 영역을 구비한다. 정보의 교환이 이루어지는 동안, 비접촉 장치에 대한 전력은 해당 리더기로부터 전송되는 전자기파에 의해 공급된다. 점점 중요성이 커지는 비접촉 장치에 대한 응용은 상품들이나 재고품 위치 추적을 확인하기 위해 물품들에 부착된 라벨(label)로 사용하는 것이다. 이러한 응용에서, 각 물품에 부착된 라벨의 마이크로회로는 물품에 대한 데이터를 메모리에 저장함으로써, 해당 물품에 대한 검색, 인증, 그리고 그에 의한 추적성을 가능하게 한다. 라벨은 물품의 제조시점에 물품에 부착되고, 고객에게 전달될 때까지 유지된다. 마이크로회로의 메모리는 물품의 특성에 대한 정보 또는 물품이 용기인 경우 그 내용물에 대한 정보를 포함한다. 이러한 정보는 리더기에 의해 항상 읽혀질 수 있다. 현재, 라벨과의 데이터 교환을 위해 리더기가 사용하는 일반적인 주파수는 860MHz 에서 960MHz의 극초단파(UHF: Ultra High Frequency) 대역으로 리더기는 약 2 미터 이상의 거리에서 라벨을 읽을 수 있다. RFID 라벨 100으로 알려진 비접촉 라벨에 사용될 수 있는 간단한 안테나는 도 1에 도시된 쌍극자(dipole) 안테나 112 로서, 사용되는 주파수의 약 반파장의 차원(dimension)을 가진다. 이러한 쌍극자와 같은 특별한 특징은 에너지가 쌍극자 축에 수직한 방향으로 주로 방사한다는 것이다. 따라서 이런 간단한 쌍극자 안테나는 방향성 방사(directional radiation)를 갖는 주요한 단점이 있는 데, 이는 라벨이 모든 방향으로 작용하지 않고 오직 특정한 방향으로만 작용한다는 의미이다. 이러한 단점을 보완하는 한가지 해결책은 안테나들을 결합하여 사용하는 것인데, 예를 들면 도 2에서 보여진 두 개의 쌍극자를 사용한다. 이로서 균일하거나 무방향성 볼륨(volume)의 방사선을 얻게 된다. 이 경우 안테나로 수신된 신호는 더 큰 출력 신호를 얻기 위해 서로 추가될 수 있다. 수개의 안테나가 있는 시스템의 첫번째 단점은 수신 영역의 전력이 수신 신호들 중 하나에 노이즈(noise)가 발생할 때 최적화되지 못한다는 점이다. 더욱이, 각 수신 신호는 캐패시터(capacitcapacitor)에 의해 조절되어서 통합회로 위에 공간이 필요하다. 그러나구성요소들이 추가될 때 회로와 같은 작은 크기는 별도 비용이 든다.