본 논문에서는 수식적 방법을 통하여 수동 RFID 태그 안테나의 동작 원리를 설명하였고, 유도 결합 방식을 이용하여 커패시티브한 태그 칩을 부가적인 정합 회로 없이 장착할 수 있는 UH F대역 초소형 수동 RFID 태그 안테나를 제안하였다. 제안한 안테나는 단일 평면 구조 형태로 PET 기판에 손쉽게 인쇄할 수 있어 생산비 절감을 통한 대량 생산이 용이하며, Pareto 유전자 알고리즘과 IE3D 시뮬레이션 툴로 최적화하여 안테나의 크기를 kr=0.27($2 cm^2$)까지 소형화하였다. 최적화 한 RFID 태그 안테나의 성능을 검증하기 위하여 몇 개의 표본 안테나를 제작하고 반사 손실, 복사 효율, 복사 패턴 등을 측정하였다. 상용 태그 칩과 고정형 리더 시스템을 이용하여 제작된 태그 안테나의 인식 거리를 측정하였고, 약 $1{~}3 m$의 인식 거리를 가지는 것을 확인하였다.
In this paper, we examined the operating principle of a passive tag antenna for RFID system in UHF band. Based on the study, we proposed a novel RFID tag antenna which adopts the inductively coupled feeding structure to match antenna impedance to a capacitively loaded commercial tag chip. The proposed tag antenna consists of microstrip lines on a thin PET substrate for low-cost fabrication. The detail structure of the tag antenna were optimized using a full electromagnetic wave simulator of IE3D in conjunction with a Pareto genetic algorithm and the size of the tag antenna can be reduced up to kr=0.27($2 cm^2$). We built some sample antennas and measured the antenna characteristics such as a return loss, an efficiency, and radiation patterns. The readable range of the tag antenna with a commercial RFID system showed about 1 to 3 m.
