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KR101828219B1 - Tag for detecting a sink hole - Google Patents

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KR101828219B1
KR101828219B1 KR1020170120673A KR20170120673A KR101828219B1 KR 101828219 B1 KR101828219 B1 KR 101828219B1 KR 1020170120673 A KR1020170120673 A KR 1020170120673A KR 20170120673 A KR20170120673 A KR 20170120673A KR 101828219 B1 KR101828219 B1 KR 101828219B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
antenna
patch
radiation patch
matching
tag
Prior art date
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Active
Application number
KR1020170120673A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
방은석
류동우
염병우
이홍진
정병주
정승원
Original Assignee
한국지질자원연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06KGRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
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Abstract

본 발명은 지중의 일정한 깊이에 매설되는 태그로서 지상의 일정 높이에서 빠르게 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있으며 지중 환경에서의 신호 왜곡을 최소화하고 매설되는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따라 공액정합을 용이하게 최적화시킬 수 있어서 매설되는 토양 매질의 종류에 관계없이 정확한 인지성능을 보여주게 되는 지반함몰 탐지를 위한 태그에 관한 것으로, 지중에 매설되며 지상에서 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있는 태그로서, 상기 리더기의 태깅에 따라 지반을 매질로 리더기와 신호를 주고 받는 안테나; 상기 안테나가 부착되는 몸체부; 판 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 지지하는 밑판부; 및 통 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 내부에 수용하고 상기 밑판부와 결합하는 덮개부; 를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a tag embedded in a certain depth of a ground, which can be recognized through a reader moving at a predetermined height on the ground, minimizing signal distortion in an underground environment, facilitating conjugate matching according to various dielectric properties of a buried soil medium The present invention relates to a tag that can be recognized by a reader that is buried in the ground and moves on the ground, An antenna that transmits and receives signals to and from the reader by the tagging of the reader according to the tagging of the reader; A body portion to which the antenna is attached; A base plate formed in a plate shape and supporting the body portion; A lid part which is formed in a tubular shape and accommodates the body part and engages with the bottom plate part; And a control unit.

Description

지반함몰 탐지를 위한 태그{TAG FOR DETECTING A SINK HOLE}TAG FOR DETECTING A SINK HOLE}

본 발명은 지반함몰 탐지를 위한 태그에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지중의 일정한 깊이에 매설되는 태그로서 지상의 일정 높이에서 빠르게 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있으며 지중 환경에서의 신호 왜곡을 최소화하고 매설되는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따라 공액정합을 용이하게 최적화시킬 수 있어서 매설되는 토양 매질의 종류에 관계없이 정확한 인지성능을 보여주게 되는 지반함몰 탐지를 위한 태그에 관한 것이다. More particularly, the present invention relates to a tag embedded in a certain depth of a ground, which can be recognized through a reader moving at a predetermined height on the ground, minimizing signal distortion in an underground environment The present invention relates to a tag for detecting a ground recess which can easily optimize the conjugate matching according to various dielectric constant characteristics of the buried soil medium and thus shows accurate cognitive performance irrespective of the type of the soil medium buried.

도심 지역의 고도화 개발로 인한 도심지 지반 함몰 현상이 자주 발생하게 되어, 안전에 대한 민감도가 높아진 상태이다. 포장도로의 지반 함몰은 갑자기 발생하는 것처럼 보이나 실상은 지하에서 장시간에 걸쳐 일어나는 공동화 현상에 따른 것이므로 주기적으로 관찰할 필요가 있다.The development of the urban area has caused the depression of the downtown area frequently due to the development of the elevation, and the sensitivity to safety has increased. The ground depression of the pavement seems to occur suddenly, but it is due to the cavitation phenomenon occurring in the ground for a long time, so it is necessary to observe it periodically.

지하 공동화 현상을 파악하는 방법의 하나는 지중 탐사 레이더 (Ground Penetration Radar)를 이용하는 것이다. 이 방법은 지하 환경의 구조에 대한 상당한 정도의 영상을 제공하고 기술 특성상 특정지역의 정밀 분석에는 효과적일 수 있으나 넓은 영역에 대한 주기적인 감시 수단으로는 부적절하다. 또한 가속도 센서나 습도 센서 등을 내장한 능동 탐지센서를 매설하여 지하상태를 모니터링 하는 기술은 기술적인 효용성이 있으나 감시면적당 센서비용이 높아 광범위한 지역의 탐지 용도로 적용하기에는 바람직하지 않다.One of the ways to identify underground cavitation phenomenon is to use Ground Penetration Radar. This method provides a considerable degree of image of the structure of the underground environment and may be effective for the precise analysis of a specific area due to its technical characteristics, but it is inappropriate as a periodical monitoring means for a wide area. In addition, the technique of monitoring an underground condition by embedded an active detection sensor including an acceleration sensor or a humidity sensor is technically effective, but the sensor cost per surveillance area is so high that it is not preferable to be used for detection in a wide area.

RFID 기반 포장체 하부 지반함몰 탐지 기법은 지반 내에 매설되는 센서로 RFID 태그를 사용하며 매설 태그의 단가가 비교적 저렴하여 경제성이 있다. RFID 태그 중 UHF 대역의 수동형 RFID 태그는 인식 속도가 뛰어나며 상대적으로 단가가 저렴하여 넓은 지역을 유효하게 감시하기에 적절하다. 이 같이 RFID 기반 포장체 하부 지반함몰 탐지 기법에 대하여는 본 출원인의 특허(특허출원 제2016-0076599호)에도 잘 개시되어 있다. The RFID tag is used as a sensor embedded in the ground and it is economical because the unit price of buried tag is comparatively low. Among the RFID tags, the passive RFID tag of the UHF band is excellent in recognition speed and relatively inexpensive because it is suitable for effective monitoring of a large area. As described above, the technique of detecting the ground subsidence under the RFID-based package is well disclosed in the applicant's patent (Patent Application No. 2016-0076599).

RFID(수동형) 시스템은 태그와 리더기로 구성되며, 호스트를 통하여 인터넷 망에 연동되어 응용 서비스를 제공한다. 태그를 부착한 물체가 리더의 인식 범위에 놓이게 되면 리더는 태그에 질문(interrogation)을 보내고, 태그는 리더의 질문에 응답을 한다. 리더는 특정 주파수를 가지는 연속적인 전자파를 변조하여 태그에게 질문 신호를 송출하고, 태그는 내부 메모리에 저장된 자신의 정보를 리더에게 전달하기 위하여 리더로부터 송출된 전자파를 후방산란변조란 리더로부터 송출된 전자파를 태그가 산란시켜 리더에게 되돌려 보낼 때, 그 산란되는 전자파의 크기나 위상을 변화시켜서 태그의 정보를 보내는 방법이다. The RFID (passive) system consists of a tag and a reader, and provides an application service linked to the Internet through a host. When the tagged object is placed in the reader's recognition range, the reader sends an interrogation to the tag, and the tag responds to the reader's query. The reader modulates a continuous electromagnetic wave having a specific frequency to transmit a question signal to the tag, and the tag transmits the electromagnetic wave transmitted from the reader to transmit its information stored in the internal memory to the reader. The back scattering modulation is an electromagnetic wave When the tag is scattered and sent back to the reader, the tag information is transmitted by changing the magnitude and phase of the scattered electromagnetic wave.

수동형 태그는 스스로 발진을 하지 않으며, 동작 전력을 얻기 위해 리더로부터 송출되는 전자파를 정류하여 자신의 전원으로 이용한다. 따라서 리더로부터 송출되어 태그에 도달하는 전파의 세기에 의해 태그의 인식 범위가 제한 된다.The passive tag does not oscillate by itself, but rectifies the electromagnetic wave sent from the reader to obtain the operating power and uses it as its power source. Therefore, the recognition range of the tag is limited by the strength of the radio wave transmitted from the reader and reaching the tag.

수동형 RFID 태그는 리더로부터 송출된 전자파를 정류하여 자체 전원으로 사용한다. 태그가 정상 작동하기 위해서는 태그까지 전달된 전파의 세기가 특정 문턱값(threshold) 이상이 되어야 한다. 또한 전파의 세기가 특정 문턱값에 도달하지 못할 경우 인식영역이 제한된다. 각 나라별 전파법의 의해 무한정 전력을 높일 수 없게 되어 있다. 리더에서는 전파의 세기가 제한 되어 있으므로, 리더로부터 받는 전파를 태그가 효율적으로 수신하여야 한다.The passive RFID tag rectifies the electromagnetic wave sent from the reader and uses it as its own power source. In order for the tag to operate normally, the intensity of the radio wave transmitted to the tag must be above a certain threshold. Also, if the intensity of the radio wave does not reach a certain threshold value, the recognition area is limited. It is impossible to increase the power indefinitely by the radio laws of each country. Since the intensity of the radio wave is limited in the reader, the tag must efficiently receive the radio wave received from the reader.

RFID 태그의 수신 효율을 높이기 위해서는 칩이 가지고 있는 저항값과 캐패시터 값의 공액 정합된 값을 갖는 안테나가 필요하다. 부정합이 이루어질 경우 최대 효율의 방사가 이루어 지지 않아 저하된 인식거리를 갖게 된다. 안테나 이외에 정합을 이루기 위해 인덕터와 캐패시터 수동소자를 추가하게 되면 가격 상승이 되어 바람직하지 않다. 이에 안테나만을 사용하여 칩과 정합을 시켜야 한다.In order to increase the reception efficiency of the RFID tag, an antenna having a conjugate value of the resistance value and the capacitor value of the chip is required. If mismatching occurs, the maximum efficiency is not achieved, resulting in a reduced recognition distance. The addition of an inductor and a passive passive element to achieve matching in addition to the antenna is undesirable because of an increase in price. Therefore, the antenna should be matched with the chip using only the antenna.

실제 RFID 기반 포장체 하부 지반함몰 탐지 기법이 적용되는 지반은 신설 도로나 도시철도 구간의 포장체 조성 지반, 상하수도 관로 교체 구간의 포장체, 대규모 터파기 공사가 진행되는 지역 주변 인도 하부 등 그 대상 지반이 다양한데, 이들 지반들에 태그를 매설하게 되면 태그를 감싼 토양 매질의 특성이 저마다 조금씩 차이가 있기 때문에 토양 매질의 특성에 따라 태그의 정합을 달리 맞춰줄 필요가 있다. 하지만 현재로서는 지중의 일정한 깊이에 매설되어 지상의 일정 높이에서 빠르게 이동하는 리더기를 통해 정확히 인지될 수 있는 RFID 기반 포장체 하부 지반함몰 탐지 기법 전용 태그가 개발되어 있지 않은 실정이다. The ground to which the bottom ground penetration detection technique is applied in the actual RFID-based pavement is composed of the pavement composition ground of the new road or urban railway section, the pavement of the replacement section of the water and sewage pipe, . If the tags are embedded in these grounds, the characteristics of the soil medium wrapped in the tags are slightly different. Therefore, it is necessary to match the tag matching according to the characteristics of the soil medium. However, at present, there has not been developed a dedicated tag for detecting the ground subsidence under the RFID-based package which can be recognized accurately by a reader which is buried at a certain depth of the ground and moves quickly at a certain height of the ground.

더군다나 적용 지역의 토양 매질 특성에 따라 매질의 유전율에 차이가 있기 때문에 적용 지역별로 태그의 공액정합을 조금씩 달리 해야 하는데 현재의 공중용 태그 안테나 구조로서는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따른 공액정합을 맞추기 어렵고 결국 일률적으로 매설용 태그 안테나의 공액정합을 맞출 수 밖에 없어서 적용 지반에 따라 태그의 인지 성능에 차이가 생기게 되며 이는 결국 탐사 데이터의 신뢰성을 떨어뜨리는 원인이 되고 있다. In addition, since the permittivity of the medium differs depending on the characteristics of the soil medium in the applied area, the conjugate matching of the tag should be slightly different for each application region. In the current tag antenna structure for public use, it is difficult to meet the conjugate matching according to various dielectric properties of the soil medium As a result, it is necessary to match the conjugate matching of the tag antenna for laying uniformly, so that there is a difference in the recognition performance of the tag according to the applied ground, which causes the reliability of the exploration data to deteriorate.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 지중의 일정한 깊이에 매설되는 태그로서 지상의 일정 높이에서 빠르게 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있으며 지중 환경에서의 신호 왜곡을 최소화할 수 있는 지반함몰 탐지를 위한 태그를 제공하는데 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and its object is to provide a tag embedded in a certain depth of a ground, which can be recognized through a reader moving at a predetermined height on the ground, The purpose of this paper is to provide a tag for detection of ground cavities.

특히, 매설되는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따라 공액정합을 용이하게 최적화시킬 수 있어서 매설되는 토양 매질의 종류에 관계없이 정확한 인지성능을 보여주게 되는 지반함몰 탐지를 위한 태그를 제공하는데 다른 목적이 있다. Particularly, it is another object of the present invention to provide a tag for detecting the ground penetration, which can easily optimize the conjugate matching according to various permittivity characteristics of the buried soil medium, thereby showing accurate cognitive performance irrespective of the type of soil medium buried therein .

본 발명에 따르면, 지중에 매설되며 지상에서 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있는 태그로서, 상기 리더기의 태깅에 따라 지반을 매질로 리더기와 신호를 주고 받는 안테나; 상기 안테나가 부착되는 몸체부; 판 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 지지하는 밑판부; 및 통 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 내부에 수용하고 상기 밑판부와 결합하는 덮개부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그를 제공한다. According to the present invention, there is provided an RFID tag embedded in the ground and recognizable through a reader moving on the ground, the antenna transmitting and receiving signals to and from the reader through the ground in accordance with the tagging of the reader; A body portion to which the antenna is attached; A base plate formed in a plate shape and supporting the body portion; A lid part which is formed in a tubular shape and accommodates the body part and engages with the bottom plate part; The tag for detecting the ground penetration is provided.

바람직하게는, 상기 안테나는 펼친 상태에서 원형의 제 1 방사 패치와 제 2 방사 패치가 연결 패치를 중심으로 양단에 연결되어 아령형으로 형성되며, 상기 몸체부에 부착시 상기 연결 패치를 곧게 세운 상태에서 제 1 방사 패치와 제 2 방사 패치를 같은 방향으로 수직 각도로 접어 부착시켜 ㄷ자형 구조의 폴디드 형태를 가지는 것을 특징으로 한다. Preferably, the antenna is formed in a dumbbell shape in which a circular first radiation patch and a second radiation patch are connected at both ends around a connection patch in an unfolded state, and when the connection patch is attached to the body, The first radiation patch and the second radiation patch are folded at the same angle in the same direction to form a folded shape of a C-shaped structure.

바람직하게는, 펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 듀얼슬롯 정합부가 형성되고, 상기 듀얼슬롯 정합부는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 연결 패치의 좌측 가장자리 지점에서 제 2 방사 패치의 우측 가장자리 지점까지 연장되어 형성되며, 상기 듀얼슬롯 정합부의 길이를 제 2 방사 패치의 외곽측으로 수평 방향으로 확장해 가변시켜서 태그가 매설되는 토양 매질별 유전율에 따라 칩과 안테나를 정합시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, the antenna in the unfolded state is formed with a dual slot matching portion in the form of a straight line horizontal along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row, and the dual slot matching portion is parallel Wherein each of the slots is formed to extend from a left edge position of the connection patch to a right edge position of the second radiation patch and a length of the dual slot matching portion is set to a second radiation patch And the chip and the antenna are matched with each other according to the dielectric constant of the soil medium in which the tag is buried.

바람직하게는, 펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 스터브 정합부가 형성되고, 상기 스터브 정합부는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 연결 패치 상측면 및 하측면이 제 2 방사 패치와 만나는 지점에서 제 2 방사 패치의 우측 가장자리 지점까지 연장되어 형성되며, 상기 스터브 정합부의 길이를 제 2 방사 패치의 외곽측으로 수평 방향으로 확장해 가변시켜서 태그가 매설되는 토양 매질별 유전율에 따라 칩과 안테나를 정합시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, the antenna in the unfolded state is formed with a linear line-shaped stub-matching portion along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row, and the stub- Wherein each of the slots is formed by extending to the right edge of the second radiation patch at a point where the side face and the bottom face of the connection patch meet the second radiation patch, And the length is extended horizontally toward the outer side of the second radiation patch to match the chip and the antenna according to the permittivity of the soil medium in which the tag is embedded.

바람직하게는, 펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향과 수직 방향으로 미엔더 라인 형태의 전계 방향 정합부가 형성되고, 상기 전계 방향 정합부는 연결 패치의 듀얼슬롯 정합부에서 해당 듀얼슬롯 정합부가 형성된 길이 방향과 수직한 방향으로 형성된 2 개의 굴곡진 미엔더 라인 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 듀얼슬롯 정합부의 각 슬롯에서 수직 방향으로 연장형성되되 서로 마주하지 않는 수직 방향으로 연장형성되며, 상기 전계 방향 정합부의 마지막 절곡부에서 연장되는 수평 라인의 길이를 제 2 방사 패치의 외곽측으로 수평 방향으로 확장해 가변시켜서 태그가 매설되는 토양 매질별 유전율에 따라 칩과 안테나를 정합시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, the antenna in the unfolded state is formed with an electric field direction matching portion in the form of a meander line in a direction perpendicular to the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row, Slots formed in the dual slot matching portion of the patch in a direction perpendicular to the longitudinal direction in which the dual slot matching portion is formed and each slot is formed in a vertical direction in each slot of the dual slot matching portion And the length of the horizontal line extending from the last bent portion of the field direction matching portion is extended horizontally toward the outer side of the second radiation patch so that the length of the soil in which the tag is embedded And the chip and the antenna are matched according to the permittivity of each medium.

바람직하게는, 펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 듀얼 슬롯 GND 정합부가 형성되고, 상기 듀얼 슬롯 GND 정합부는 연결 패치에서 상기 듀얼슬롯 정합부와 전계 방향 정합부가 만나는 지점에서 듀얼슬롯 정합부의 형성 방향과 반대 방향으로 수평한 직선 형태를 가지고 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 상기 듀얼슬롯 GND 정합부의 길이를 제 1 방사 패치 방향으로 확장해 가변시켜서 태그가 매설되는 토양 매질별 유전율에 따라 칩과 안테나를 정합시키는 것을 특징으로 한다. Preferably, the unfolded antenna is formed with a dual-slot GND matching portion in the form of a straight line horizontal along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row, and the dual- Wherein the dual patch comprises two long slots formed in parallel to each other and having a straight line shape in a direction opposite to the formation direction of the dual slot matching portion at a point where the dual slot matching portion and the field direction matching portion meet in the connection patch, The length of the slot GND matching portion is extended and changed to the first radiation patch direction to match the chip and the antenna according to the permittivity of the soil medium in which the tag is buried.

바람직하게는, 상기 밑판부는 상측면 중앙에 자성체를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되며, 상기 수용홈에 수용되는 자성체는 지상에서 이동하는 자력탐사기를 통해 자력값이 감지되는지 여부로 지반함몰 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the bottom plate is formed with a receiving groove capable of receiving a magnetic body at the center of the upper side, and the magnetic body accommodated in the receiving groove is provided with a magnetic force detector through which the magnetic force is detected, So that it is possible to judge whether or not it is possible.

바람직하게는, 상기 몸체부는 상기 밑판부 상에 배치되며 덮개부에 의해 덮여져 내부에 수용되며, 상기 몸체부에는 상기 안테나를 부착할 수 있는 부착판이 형성되며, 상기 부착판의 측면에는 안테나의 연결 패치가 수직하게 부착되고, 상기 부착판의 상면에는 제 2 방사 패치가 수평하게 부착되며, 상기 부착판의 하면에는 제 1 방사 패치가 수평하게 부착되어 안테나가 ㄷ자형 구조의 폴디드 형태를 가지도록 하는 것을 특징으로 한다. Preferably, the body portion is disposed on the bottom plate portion and is covered by the lid portion to be received therein. The body portion is provided with an attachment plate to which the antenna can be attached, The patch is vertically attached, the second radiation patch is attached horizontally on the upper surface of the attachment plate, and the first radiation patch is horizontally attached to the lower surface of the attachment plate so that the antenna has a folded shape of the C shape .

바람직하게는, 상기 덮개부의 내측면에는 끼움 돌기가 형성되며 이 끼움 돌기가 상기 몸체부의 측부에 형성된 끼움 홈에 끼워져 덮개부와 밑판부의 결합이 이루어지며, 상기 덮개부의 외측면에는 상기 밑판부 외측면의 결합 돌기와 대응되는 위치에 결합 홈이 형성되어 결합 돌기에 결합 홈이 삽입됨으로써 덮개부와 밑판부의 결합이 보조적으로 이루어지며, 상기 밑판부와 덮개부의 결합 부위는 초음파 융착 처리되는 것을 특징으로 한다. Preferably, the inner side surface of the lid part is provided with a fitting protrusion, and the fitting protrusion is fitted into the fitting groove formed on the side of the body part, so that the lid part and the bottom plate part are engaged. On the outer side surface of the lid part, The coupling groove is formed at a position corresponding to the coupling protrusion of the base plate and the coupling groove is inserted into the coupling protrusion so that the coupling between the cover and the bottom plate is assisted and the coupling portion between the bottom plate and the cover is subjected to ultrasonic welding.

본 발명에 따르면, 지중의 일정한 깊이에 매설되는 태그로서 지상의 일정 높이에서 빠르게 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있으며 지중 환경에서의 신호 왜곡을 최소화할 수 있게 되는 효과가 있다. According to the present invention, a tag embedded in a certain depth of the ground can be recognized through a reader moving at a predetermined height on the ground, and signal distortion in an underground environment can be minimized.

특히 매설되는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따라 공액정합을 용이하게 최적화시킬 수 있어서 매설되는 토양 매질의 종류에 관계없이 정확한 인지성능을 보여주게 되는 효과도 가지고 있다. In particular, the conjugate matching can be easily optimized according to the various permittivity characteristics of the buried soil medium, so that accurate cognitive performance is exhibited irrespective of the kind of the buried soil medium.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나를 펼친 상태의 도면.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나를 접은 상태의 도면.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 패키지 분해 도면.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 패키지 조립 도면.
도 5 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나에 대한 임피던스 매칭 정합 실험 과정을 설명하기 위한 도면.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded view of an antenna of a tag for ground penetration detection according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a view illustrating a state in which an antenna of a tag is folded to detect ground penetration according to an embodiment of the present invention. FIG.
FIG. 3 is an exploded view of a package of a tag for detecting ground penetration according to an embodiment of the present invention. FIG.
4 is a package assembly diagram of a tag for detecting ground penetration according to an embodiment of the present invention.
FIGS. 5 to 10 are diagrams for explaining an impedance matching matching test procedure for a tag antenna for detecting ground penetration according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, it should be noted that the same components or parts among the drawings denote the same reference numerals whenever possible. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted so as not to obscure the subject matter of the present invention.

본 발명이 적용되는 지반함몰 신속탐지 시스템은, 지상에 설치된 포장체의 하부에 매설되는 태그, 상기 태그를 지상에서 인식하기 위한 감지 수단, 상기 감지 수단에서 인식된 정보를 통해 지반함몰 여부를 탐지하는 탐사 장치, 상기 감지 수단과 탐사 장치를 포장체 상에서 이동시키기 위한 이동 수단 및 상기 탐사 장치에 태그별 위치정보를 제공하는 서버를 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 감지 수단은 태그와의 데이터 무선송수신이 가능하도록 안테나와 리더기를 포함하여 구성될 수 있다. 이 같은 구성의 지반함몰 신속탐지 시스템에 대하여는 본 출원인의 특허(특허출원 제2016-0076599호)에 잘 개시되어 있으므로 여기에서 구체적인 설명은 생략한다. The present invention provides a system for quickly detecting a ground surface depression, comprising: a tag embedded in a lower portion of a package installed on the ground; a sensing means for recognizing the tag on the ground; A sensing unit, a moving unit for moving the sensing unit and the sensing unit on a package, and a server for providing position information for each tag to the sensing unit, And may be configured to include an antenna and a reader. The rapid detection system for ground penetration in this configuration is well described in the applicant's patent (Patent Application No. 2016-0076599), so that a detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 따른 지반함몰 신속탐지 시스템은 비접촉식 사물인식 기술 중 하나인 RFID(Radio Frequency Identification) 태그 기술이 사용된다. In the geotechnical indentation rapid detection system according to the present invention, RFID (Radio Frequency Identification) tag technology, which is one of contactless type object recognition techniques, is used.

본 발명에서 RFID 기술을 이용하여 지반함몰을 탐지하는 기술의 기본개념은 다음과 같다. 포장체 하부 특정 심도에 매설된 태그가 지반함몰이 발생하기 전에는 포장체 상부의 이동형 안테나와 교신이 되어 태그 정보를 리더기에 전달할 수 있다가 포장체 하부에서 지반함몰이 발생하면서 태그가 매설된 위치로부터 이동하여 교신거리를 초과할 경우 포장체 상부의 안테나와 교신이 두절되는 상황으로 바뀌게 된다. 따라서 주기적으로 지중에 매설된 RFID 태그 상태를 모니터링 한다면 포장체 하부의 지반함몰 및 그로 인한 지하공동 생성 여부에 대해서 신속하게 파악할 수 있게 되는 것이다.In the present invention, the basic concept of the technology for detecting the ground depression using the RFID technology is as follows. The tag embedded in the specific depth below the package can communicate with the mobile antenna on the top of the package before the ground depression occurs, and the tag information can be transmitted to the reader. However, If the distance exceeds the communication distance, the communication with the antenna on the upper side of the package is stopped. Therefore, if the status of the RFID tag embedded in the ground is monitored periodically, it is possible to quickly grasp the subsidence of the bottom of the package and whether or not the underground cavity is formed.

본 발명의 목적을 이루기 위한 지반함몰 신속탐지 시스템 구성에 있어서 중요한 점은 적절한 수동형 RFID 태그의 구성이다. 태그를 포장체 하부에 매설해야 하므로 라디오파가 전파되는 매질이 공기 조건이 아닌 포장체 및 지반 구조임을 고려해야 하는데 이러한 조건에서 특정 거리 이상의 교신거리가 보장되어야 한다. 지중 매설용이므로 태그에 대해서 견고한 하우징이 필요하며 특정 간격 이하로 촘촘하게 매설하기 위해서는 태그의 단가가 저렴해야 한다. 또한, 포장체 상부의 이동형 안테나/리더기와 태그가 교신하기 위해서는 반응속도도 좋아야 한다. An important point in the construction of the rapid detection system for ground penetration is to construct a suitable passive RFID tag. Since the tag must be embedded in the bottom of the package, it should be considered that the medium in which the radio waves propagate is not the air condition but the package and the ground structure. Under these conditions, the communication distance over a certain distance should be guaranteed. Because it is for underground burial, a strong housing is required for the tag, and the price of the tag should be low in order to bury it closely below a certain interval. In addition, the reaction speed must be good for the tag to communicate with the mobile antenna / reader on the package.

일반적인 수동형 RFID 태그는 태그가 부착되는 매질의 유전율에 영향을 받아 저항 및 캐패시터 값이 변화되어 공진주파수가 변한다. 특히, 지하에 매설되면 태그를 감싼 토양 매질의 특성으로 인하여 공진주파수, 안테나 임피던스, 방사패턴, 반사손실의 왜곡이 되어 원활한 성능을 발휘 할 수 없게 된다. 또한 일반 상용 태그들은 공기중의 환경을 기준의 특성을 고려 하여 제작을 하게 된다. 그러므로 지반내층에 적용할 시 특성의 변화를 초래하여 최적의 성능을 발휘 할 수 없는 문제점을 갖게 된다. 더욱이 지반내층의 환경 조건에 수분 및 내구성에 취약한 구조를 갖게 된다. Generally passive RFID tags are affected by the permittivity of the medium to which the tag is attached, and the resonance frequency changes because the resistance and the capacitor value are changed. Especially, when buried in the ground, due to the characteristic of the soil medium wrapped with the tag, resonance frequency, antenna impedance, radiation pattern, reflection loss are distorted and smooth performance can not be exhibited. In addition, general commercial tags are manufactured considering the characteristics of the environment in the air. Therefore, when applied to the inner layer of the ground, there is a problem that it can not exhibit optimal performance due to a change in characteristics. Furthermore, the structure of the inner layer of the ground is vulnerable to moisture and durability.

따라서 지반 내층에 적합한 성능을 갖으며, 지반 침몰 시 미연의 인지할 수 있는 문턱값을 갖고, 부가적으로 태그의 마그네틱 자성체를 사용하여 자력 변화의 세기를 사용하여 함몰정도를 파악할 수 있는 태그를 구성하는게 중요하다. Therefore, it has a suitable performance for the inner layer of the ground, has a threshold value that can not be recognized when the sinking occurs, and additionally uses a magnetic magnetic substance of the tag to construct a tag capable of detecting the degree of depression using the strength of magnetic force change It is important to do.

특히 RFID 기반 포장체 하부 지반함몰 탐지 기법이 적용되는 지반은 신설 도로나 도시철도 구간의 포장체 조성 지반, 상하수도 관로 교체 구간의 포장체, 대규모 터파기 공사가 진행되는 지역 주변 인도 하부 등 그 대상 지반이 다양한데, 이들 지반들에 태그를 매설하게 되면 태그를 감싼 토양 매질의 특성이 저마다 조금씩 차이가 있기 때문에 토양 매질의 특성에 따라 태그의 정합을 달리 맞춰줄 필요가 있다. 더군다나 적용 지역의 토양 매질 특성에 따라 매질의 유전율에 차이가 있기 때문에 적용 지역별로 태그의 공액정합을 조금씩 달리 해야 하는데 현재의 공중용 태그 안테나 구조로서는 토양 매질의 다양한 유전율 특성에 따른 공액정합을 맞추기 어렵고 결국 일률적으로 매설용 태그 안테나의 공액정합을 맞출 수 밖에 없어서 적용 지반에 따라 태그의 인지 성능에 차이가 생기고 있다. In particular, the ground to which the bottom ground penetration detection technique of the RFID-based package is applied is composed of the pavement structure of the new road or urban railway section, the pavement of the waterway and sewerage pipe replacement section, . If the tags are embedded in these grounds, the characteristics of the soil medium wrapped in the tags are slightly different. Therefore, it is necessary to match the tag matching according to the characteristics of the soil medium. In addition, since the permittivity of the medium differs depending on the characteristics of the soil medium in the applied area, the conjugate matching of the tag should be slightly different for each application region. In the current tag antenna structure for public use, it is difficult to meet the conjugate matching according to various dielectric properties of the soil medium As a result, it is necessary to match the conjugate matching of the tag antenna for laying uniformly, so that the recognition performance of the tag is different according to the applied ground.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나를 펼친 상태의 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is an exploded view of a tag antenna for ground penetration detection according to an embodiment of the present invention; FIG.

도 1을 참조하면 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나(10)는 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)가 연결 패치(13)를 중심으로 양단에 연결되어 전체적으로 아령형(dumbbell-shaped)으로 형성된다. 상기 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)는 연결 패치(13)에 의해 단락된다. Referring to FIG. 1, an antenna 10 of a tag for ground penetration detection according to an embodiment of the present invention includes a first radiation patch 11 and a second radiation patch 12, And are formed dumbbell-shaped as a whole. The first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 are short-circuited by the connection patch 13.

태그를 지반에 용이하게 설치하기 위해서는 해당 태그가 원형의 형태(도 3 및 도 4 참조)를 가져야 유리하기 때문에 상기 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)는 원형으로 형성되며 그 크기는 약 50 내지 90 mm의 직경을 가지는 것이 태그 구성에 유리하다. 3 and 4), the first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 are formed in a circular shape so that the tag can be easily installed on the ground, It is advantageous for the tag construction to have a size of about 50 to 90 mm in diameter.

이 같은 구조의 안테나(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 연결 패치(13)를 곧게 세운 상태에서 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)를 같은 방향으로 수직 각도로 접어 패키지(30) 내에 설치하게 된다. 2, the first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 are folded at a vertical angle in the same direction in a state in which the connection patch 13 is set straight, (30).

이 같은 안테나(10)에서 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)의 직경(D)이 연결 패치(13)의 폭(W)에 비해 크기 때문에 전체적으로 아령형(dumbbell-shaped)으로 형성된다. Since the diameter D of the first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 in the antenna 10 is larger than the width W of the connection patch 13, the overall size of the antenna patch 10 is dumbbell- .

한편 이 같은 안테나(10)는 평면의 형태가 아닌 구조적인 마이크로스트립 폴디드형 안테나(Microstrip Folded Antenna)로 만들어 태그의 사이즈를 최소화할 수 있다. Meanwhile, the antenna 10 may be a structured microstrip folded antenna (not a planar antenna) to minimize the size of the tag.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나를 접은 상태의 도면이다. FIG. 2 is a view illustrating a state in which an antenna of a tag for ground penetration detection is folded according to an embodiment of the present invention.

안테나(10)는 도 2에 도시된 바와 같이 수직으로 세워진 연결 패치(13)를 중심으로 하측에는 제 1 방사 패치(11)가 수평하게 배치되고 또한 상측에는 제 2 방사 패치(12)가 수평하게 배치되게 된다. 즉 연결 패치(13)를 곧게 세운 상태에서 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)를 같은 방향으로 수직 각도로 접어 전체적으로 ㄷ자형 구조를 갖게 된다. 2, the antenna 10 has a first radiation patch 11 horizontally arranged on the lower side and a second radiation patch 12 horizontally on the upper side with respect to the vertically erected connection patch 13, Respectively. That is, the first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 are folded at the same angle in the same direction in a state where the connection patch 13 is straight, and the radiation patch 11 has a C-shaped structure as a whole.

여기에서 상기 제 1 방사 패치(11), 제 2 방사 패치(12) 및 연결 패치(13)로 이루어지는 안테나는 패키지(30)에 부착이 용이하도록 PET(Polyethylene telephtalene) 및 PI(Polyimide) 수지를 사용하여 만들어질 수 있으며, 이 같은 수지 위에 동 또는 알루미늄, 은 등의 전도성 물질을 합지하여 만들어지게 된다. 여기에서 수지의 두께는 60㎛ 이내 바람직하게는 40 내지 60㎛일 수 있으며, 안테나의 두께는 120㎛ 이내 바람직하게는 80 내지 120㎛일 수 있다. The antenna including the first radiation patch 11, the second radiation patch 12 and the connection patch 13 is made of PET (polyethylene telephtalene) and PI (polyimide) resin so as to be easily attached to the package 30 And conductive materials such as copper, aluminum, and silver are laminated on the resin. Here, the thickness of the resin may be within 60 μm, preferably from 40 to 60 μm, and the thickness of the antenna may be within 120 μm, preferably from 80 to 120 μm.

이러한 폴디드형 구조를 통해 안테나(10)의 전체 부피를 줄이고 결국 해당 안테나(10)가 설치되는 패키지(30)의 사이즈를 줄여 태그의 소형화를 이룰 수 있게 될 것이다. Such a folded structure will reduce the overall volume of the antenna 10 and eventually reduce the size of the package 30 on which the antenna 10 is mounted, thereby achieving miniaturization of the tag.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 패키지 분해 도면이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 패키지 조립 도면이다. FIG. 3 is an exploded view of a package of a tag for detecting ground penetration according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a package assembly view of a tag for detecting ground penetration according to an embodiment of the present invention.

도 3 및 도 4를 참조하면 상기 안테나(10)가 내부에 부착되는 패키지(30)는 밑판부(31), 몸체부(32) 및 덮개부(33)로 구성된다. 3 and 4, the package 30 to which the antenna 10 is attached is composed of a base plate 31, a body portion 32, and a lid portion 33.

상기 밑판부(31)는 판 형상으로 형성되며, 외측면에는 상기 덮개부(33)와의 결합을 위한 결합 돌기(32a)가 형성된다. 또한 밑판부(31)의 상측면 중앙에는 자성체(20)를 수용할 수 있는 수용홈(31a)이 형성된다. The bottom plate 31 is formed in a plate shape and an outer side surface thereof is formed with a coupling protrusion 32a for coupling with the lid unit 33. In addition, a receiving groove 31a capable of receiving the magnetic body 20 is formed at the center of the upper surface of the bottom plate 31.

상기 수용홈(31a)의 자성체(20)는 상술한 RFID 안테나(10)와 병행하여 운용될 수 있는 자기 감지 기술을 위한 것으로 자력탐사기를 통해 자력값이 감지되는지 여부로 지반함몰 여부를 판단할 수 있도록 한다. The magnetic body 20 of the receiving groove 31a is for magnetic sensing technology that can be operated in parallel with the RFID antenna 10 described above. The magnetic body 20 can determine whether the magnetic force is detected through the magnetic probe, .

상기 자성체(20)는 밑판부(31)의 수용홈(31a)에 고정되어 구성될 수 있으며, 여기에서 상기 자성체(20)는 네오디움 자석일 수 있다. The magnetic body 20 may be fixed to the receiving groove 31a of the base plate 31. The magnetic body 20 may be a neodymium magnet.

상기 자성체(20)는 지하에 매설시 이상체 역할을 하게 되며 지상의 자력 측정기를 통해 그 자력값이 감지됨으로서 자성체의 존재 유무가 검출되게 될 것이다. 이에 따라 상기 자력 측정기는 지반함몰이 진행되고 있는 시점을 체크할 수 있게 된다. 더군다나 단순히 자성체(20)의 자력값 감지 여부만으로 지반함몰 여부를 판단하는 방식에서 더 나아가 지중 자성체(20)의 감지 정도의 변화를 모니터링하는 방식으로 지반함몰 여부를 판단할 수 있게 된다. 탐지시 이동 수단으로 대상 지역을 이동하며 RFID 탐사를 신속하게 실시한 후 태그가 인식되지 않은 구역에 대해 자력 탐사를 추가 실시함으로써 확인 탐사를 통해 탐사 오류를 현저히 줄일 수 있다. 또한 태그를 통해 RFID 탐사와 자력 탐사를 동시에 수행하고 두 탐사에서 동일하게 이상 반응을 보일 경우 포장체 하부의 지반함몰 의심지역으로 확신하는 병행 실시도 가능하다.The magnetic body 20 acts as an ideal body when buried in the underground, and the presence or absence of the magnetic body will be detected by detecting the magnetic force value through a ground magnetic force gauge. Accordingly, the magnetic force gauge can check the time when the ground subsidence is proceeding. In addition, it is possible to determine whether the ground is submerged or not by monitoring the change in the degree of detection of the ground magnetic body 20 in addition to the method of determining whether the ground is depressed only by sensing the magnetic force value of the magnetic body 20. In the case of detection, it is possible to reduce the error of exploration through the confirmation survey by moving the target area by the moving means, performing the RFID survey quickly, and then performing the magnetic field search for the area where the tag is not recognized. In addition, it is possible to carry out simultaneous RFID inspection and magnetic exploration through tags and concurrently confirm that the underground pavement under the pavement is suspected to be a suspicious area when the two explorations show the same abnormal reaction.

이러한 자성체(20)와 관련하여 구체적인 탐지 방식에 대하여는 본 출원인의 특허(특허출원 제2016-0076599호)에 잘 개시되어 있으므로 여기에서 구체적인 설명은 생략한다. Concrete detection methods related to the magnetic body 20 are well described in the applicant's patent (Patent Application No. 2016-0076599), and therefore, a detailed description thereof will be omitted.

상기 덮개부(33)는 통 형상으로 형성되며, 개구된 하부가 상기 밑판부(31)의 상측면에 배치되어 결합이 이루어진다. 이 덮개부(33)의 내측면에는 끼움 돌기(33b)가 형성되며 이 끼움 돌기(33b)가 상기 몸체부(32)의 측부에 형성된 끼움 홈(32c)에 끼워져 덮개부(33)와 밑판부(31)의 결합이 이루어질 수 있도록 한다. 또한 이 덮개부(33)의 외측면에는 상기 밑판부(31)의 결합 돌기(31b)와 대응되는 위치에 결합 홈(33a)이 형성되어 결합 돌기(31b)에 결합 홈(33a)이 삽입됨으로써 덮개부(33)와 밑판부(31)의 결합이 보조적으로 이루어질 수 있도록 한다. The lid portion 33 is formed in a cylindrical shape, and the opened lower portion is disposed on the upper surface of the bottom plate portion 31 to be engaged. A fitting protrusion 33b is formed on the inner side surface of the lid part 33. The fitting protrusion 33b is inserted into the fitting groove 32c formed on the side of the body part 32, (31) can be engaged. An engaging groove 33a is formed on the outer surface of the lid portion 33 at a position corresponding to the engaging projection 31b of the bottom plate portion 31 so that the engaging groove 33a is inserted into the engaging projection 31b So that the lid portion 33 and the bottom plate portion 31 can be joined together.

또한 지반에 매설되는 태그의 특성상 외부 환경으로부터 방수 및 방진이 이루어지도록 상기 밑판부(31)와 덮개부(33)의 결합 부위는 초음파 융착으로 처리된다. In addition, due to the characteristics of the tag embedded in the ground, the joining portions of the bottom plate 31 and the lid portion 33 are treated by ultrasonic welding so that the waterproofing and the dustproofing are performed from the external environment.

한편 상기 몸체부(32)는 상기 밑판부(31) 상에 배치되며 덮개부(33)에 의해 덮여져 내부에 완전히 수용되게 된다. 이 같은 몸체부(32)는 전체적으로 링 형태를 가지며, 링 내부에 상기 안테나(10)를 부착할 수 있는 부착판(32d)이 형성되게 된다. On the other hand, the body portion 32 is disposed on the bottom plate portion 31 and is covered by the lid portion 33 to be completely accommodated therein. The body 32 has a ring shape as a whole, and an attachment plate 32d for attaching the antenna 10 is formed inside the ring.

상기 부착판(32d)은 몸체부(32)의 내부에 수평하게 형성되며 일정한 두께를 가진다. 이 부착판(32d)의 두께는 안테나(10)의 연결 패치(13)의 길이와 대응된다. The attachment plate 32d is formed horizontally in the body 32 and has a constant thickness. The thickness of the attachment plate 32d corresponds to the length of the connection patch 13 of the antenna 10.

즉 상기 부착판(32d)의 측면에는 안테나(10)의 연결 패치(13)가 수직하게 부착되고, 상기 부착판(32d)의 상면에는 제 2 방사 패치(12)가 수평하게 부착되며, 상기 부착판(32d)의 하면에는 제 1 방사 패치(11)가 수평하게 부착됨으로써 상기 안테나(10)는 연결 패치(13)를 곧게 세운 상태에서 제 1 방사 패치(11)와 제 2 방사 패치(12)를 같은 방향으로 수직 각도로 접혀져 전체적으로 ㄷ자형 구조를 갖게 되는 것이다. That is, the connection patch 13 of the antenna 10 is vertically attached to the side surface of the attachment plate 32d, the second radiation patch 12 is horizontally attached to the upper surface of the attachment plate 32d, The first radiation patch 11 is horizontally attached to the lower surface of the plate 32d so that the antenna 10 can be attached to the first radiation patch 11 and the second radiation patch 12 in a state in which the connection patch 13 is straight, Are folded in the same direction at a vertical angle to have a C-shaped structure as a whole.

한편 본 발명에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그는 활용 방식이 지반에 매설되는 방식이며 특히 태그를 감싼 토양 매질의 특성이 저마다 조금씩 차이가 있기 때문에 토양 매질의 유전율 특성에 따라 태그의 정합을 달리 맞춰줄 수 있도록 하는데 그 특징이 있다. Meanwhile, according to the present invention, the tag for detecting the ground penetration is embedded in the ground. Especially, since the characteristics of the soil medium surrounding the tag are slightly different from each other, the tag matching is different according to the permittivity characteristics of the soil medium But it has its characteristics.

국내 RFID UHF 리더기는 무선설비규칙에 의거 917 ~ 923.5MHz를 사용하여야 하며, 4W 이하의 복사전력을 가져야 사용이 가능하다. RFID UHF 태그 또한 917 ~ 923.5MHz 안에 들어갈 시 최대의 성능을 얻을 수 있다. Domestic RFID UHF readers should use 917 ~ 923.5MHz according to the regulations of radio facilities and have to use 4W or less of radiated power. RFID UHF tags can also achieve maximum performance when entering 917 ~ 923.5MHz.

태그의 안테나(10)를 설계하기 위하여 태그 칩과 공액정합된 값을 갖는 안테나를 가져야 원활한 통신을 할 수 있다. 이에 칩 임피던스 27.11-201.65j에 공액정합된 27.11+201.63j 값을 적용한 안테나 설계를 하게 된다. In order to design the antenna 10 of the tag, an antenna having a value conjugated with the tag chip must be provided for smooth communication. Therefore, the antenna design applying the conjugate matching 27.11 + 201.63j to the chip impedance 27.11-201.65j is performed.

사전적으로 수분이 없는 사토의 유전율은 1GHz 대역에서 2.5의 비유전율을 갖으며, 3.88%의 수분을 함유한 사토의 유전율은 1GHz 대역에서 4.5의 비유전율 값을 갖는다. 토양 수분 함양에 따라 매질의 비유전율이 증가함을 볼 수 있다. 이 같은 토양 매질의 비유전율 변화는 안테나의 임피던스 값에 변화를 주어 공진 주파수를 이동하게 하여 성능 감쇠로 나타나게 된다. The permittivity of sediments without porosity has a relative dielectric constant of 2.5 in the 1 GHz band, and the dielectric constant of the saturate containing 3.88% of moisture has a relative dielectric constant of 4.5 in the 1 GHz band. It can be seen that the relative dielectric constant of the medium increases with the increase of soil moisture. The change in the relative dielectric constant of the soil medium changes the impedance value of the antenna and causes the resonance frequency to shift, resulting in a performance decay.

상용 라벨 태그를 사용할 시 토양의 유전율에 직접적으로 영향을 받아 주파수의 이동 및 안테나 값의 감쇠 현상이 발생하게 된다. 또한 토양의 밀도가 높아지게 되면 안테나 효율이 크게 저하되므로써, 안테나 정합 부위를 여러 부분으로 분리하여 효율을 증대시킬 필요가 있게 된다. When a commercial label tag is used, it is directly affected by the permittivity of the soil, resulting in frequency shift and attenuation of the antenna value. Also, when the density of the soil is increased, the antenna efficiency is significantly lowered, and it is necessary to increase the efficiency by separating the antenna matching portion into various portions.

이에 본 발명에서는 안테나(10)에 5가지의 정합 부분을 마련하고, 이 정합 부분의 형태와 위치를 변경함으로써 임피던스 정합을 맞출 수 있도록 하였으며, 특히 태그가 매설되는 토양 매질의 특성(유전율, 밀도 등)에 따라 용이하게 공액정합을 최적화시킬 수 있어서 매설되는 토양 매질의 종류에 관계없이 정확한 인지성능을 보여주게 되는 지반함몰 탐지를 위한 태그를 제공하고자 한다. Accordingly, in the present invention, five matching portions are provided on the antenna 10 and the impedance matching can be adjusted by changing the shape and position of the matching portion. Particularly, the characteristics (the dielectric constant, the density, etc.) ), So that it is possible to provide a tag for the detection of the ground penetration that shows accurate cognitive performance irrespective of the type of the soil medium to be buried.

안테나(10)의 정합 부분은 크게 5가지 부분으로 구성된다. 급전점(D1), 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′), 스터브 정합부(D3, D3′), 전계방향 정합부(D4, D4′), 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)로 나뉘게 된다. The matching portion of the antenna 10 is largely composed of five parts. And the dual slot GND matching portions D5 and D5 'are connected to the feed point D1, the dual slot matching portions D2 and D2', the stub matching portions D3 and D3 ', the field direction matching portions D4 and D4' It is divided.

기본적으로 UHF대역의 안테나는 설계하기 위해서는 2λ,λ,2/λ,4/λ,8/λ 등의 안테나 길이가 필요하다. 원 파장을 사용할수록 안테나의 효율은 좋으나, 원형의 특수 태그의 안테나를 설계하기 위하여, 마이크로스트립 폴디드 형태를 채택하였다. Basically, to design an antenna in UHF band, antenna lengths of 2λ, λ, 2 / λ, 4 / λ, 8 / λ are required. The efficiency of the antenna is better with the use of the original wavelength, but in order to design the antenna of the circular special tag, microstrip folded type is adopted.

UHF 대역의 안테나는 기본구조적으로 다이폴형, 미엔더형, 폴디드형, 스파이얼형, 모노폴형, 마이크로스트립형 등을 사용하게 되며, 매칭 방법에는 T 매칭, 슬롯 매칭을 주로 사용하게 된다. 본 발명에서는 안테나를 평면의 형태가 아닌 구조적인 마이크로스트립 폴디드형 안테나를 만들어 태그의 사이즈 및 효율을 극대화 시키게 된다. UHF band antennas are basically structured using dipole, meander, folded, spiral, monopole, microstrip, etc. T matching and slot matching are mainly used for the matching method. In the present invention, a structural microstrip folded type antenna is used instead of a flat antenna, thereby maximizing the size and efficiency of the tag.

태그의 안테나는 매질의 비유전율 값에 의해 캐패시턴스 및 인덕턴스 값이 변화하게 되고 이는 결국 주파수 변화를 야기하게 된다. 또한 칩과 안테나의 비매칭으로 인하여 성능 감쇠 현상을 일으키게 된다. The antenna of the tag changes the capacitance and the inductance value according to the value of the relative dielectric constant of the medium, resulting in a frequency change. In addition, due to the mismatch between the chip and the antenna, a performance damping phenomenon occurs.

도 5 내지 도 10은 본 발명의 실시예에 따른 지반함몰 탐지를 위한 태그의 안테나에 대한 임피던스 매칭 정합 실험결과를 설명하기 위한 도면이다. 5 to 10 are diagrams for explaining impedance matching matching test results of a tag antenna for ground penetration detection according to an embodiment of the present invention.

먼저 도 5는 안테나(10)의 급전점(D1)을 설명하기 위한 도면이다. First, Fig. 5 is a view for explaining the feeding point D1 of the antenna 10. Fig.

상기 급전점(D1)은 태그 칩과 안테나(10)의 결합 지점으로, 도 5에 도시된 바와 같이 제 2 방사 패치(12)에서 연결 패치(13)와 연결되는 부위의 반대측, 즉 도면에서 우측의 가장자리에 형성된다. 이후 설명되는 다양한 정합 실험에서 이 급전점(D1)의 위치는 고정된다. The feed point D1 is a point of connection between the tag chip and the antenna 10 and is located on the opposite side of the portion connected to the connection patch 13 in the second radiation patch 12 as shown in FIG. As shown in Fig. In the various matching experiments described later, the position of this feeding point D1 is fixed.

기본 라벨 태그 안테나의 경우 단일 슬롯 정합을 사용하는 것과 달리 본원 발명에서는 도면에 도시된 바와 같이 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′), 스터브 정합부(D3, D3′), 전계 방향 정합부(D4, D4′) 및 듀얼 슬롯 GND 정합부(D5, D5′)에서 듀얼 슬롯 정합을 사용함으로써 비록 태그가 포장체 하부의 특정 심도에 매설되더라도 태깅 성능이 저하되지 않도록 안테나 방사효율을 증가시키게 된다. In the present invention, as shown in the figure, the dual-slot matching parts D2 and D2 ', the stub matching parts D3 and D3', the field-direction matching part D4 And D4 'and the dual slot GND matching sections D5 and D5', the antenna radiation efficiency is increased so that the tagging performance is not degraded even if the tag is buried at a specific depth below the package.

도 6은 안테나(10)의 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′) 및 그 가변 실험 과정을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a diagram for explaining a dual slot matching unit D2 and D2 'of the antenna 10 and a variable test procedure thereof.

도 6을 참조하면 상기 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)는 임피던스 정합시 이중 실수부 정합을 이끌어내기 위한 것으로 제 1 방사 패치(11), 연결 패치(13) 및 제 2 방사 패치(12)가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인의 형태로 형성된다. 이 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯 D2와 D2′이 듀얼로 구성되어 이루어지며 각각의 슬롯은 연결 패치(13)의 좌측 가장자리 지점에서 제 2 방사 패치(12)의 우측 가장자리 지점까지 연장되어 형성된다. 이 같은 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)의 슬롯 폭은 0.5 내지 3mm일 수 있다. Referring to FIG. 6, the dual slot matching units D2 and D2 'are used to derive double real part matching at the time of impedance matching. The dual slot matching units D2 and D2' Are formed in the form of straight lines horizontally along the longitudinal direction in which they are arranged in a line. The dual slot matching portions D2 and D2 'are formed by two dual slots D2 and D2' formed parallel to each other, and each slot is formed at a left edge position of the connecting patch 13 with a second radiation patch 12 to the right edge. The slot width of such dual slot matching portions D2 and D2 'may be 0.5 to 3 mm.

다음으로 도 7은 안테나(10)의 스터브 정합부(D3, D3′) 및 그 가변 실험 과정을 설명하기 위한 도면이다.7 is a view for explaining the stub matching portions D3 and D3 'of the antenna 10 and its variable experimental procedure.

도 7을 참조하면 상기 스터브 정합부(D3, D3′)는 인덕턴스 값을 보상하여 결과적으로 폴디드 안테나 형태에서 안테나의 길이를 보상하기 위한 것으로 제 1 방사 패치(11), 연결 패치(13) 및 제 2 방사 패치(12)가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인의 형태로 형성된다. 이 스터브 정합부(D3, D3′)는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯 D3와 D3′이 듀얼로 구성되어 이루어지며 각각의 슬롯은 연결 패치(13) 상측면 및 하측면이 제 2 방사 패치(12)와 만나는 지점에서 제 2 방사 패치(12)의 우측 가장자리 지점까지 연장되어 형성된다. 이 같은 스터브 정합부(D3, D3′)의 슬롯 폭은 0.5 내지 3mm일 수 있다. Referring to FIG. 7, the stub matching portions D3 and D3 'compensate the inductance value to compensate for the length of the antenna in the form of folded antennas. The first radiation patch 11, the connection patch 13, The second radiation patches 12 are formed in the form of straight horizontal lines along the longitudinal direction in which they are arranged in a line. The stub matching portions D3 and D3 'are composed of two elongated slots D3 and D3' formed in parallel with each other, and each of the slots has a side surface and a bottom surface on the connecting patch 13, 12 to the right edge of the second radiation patch 12. The slot width of the stub matching portions D3 and D3 'may be 0.5 to 3 mm.

다음으로 도 8은 안테나(10)의 전계 방향 정합부(D4, D4′) 및 그 가변 실험 과정을 설명하기 위한 도면이다.8 is a view for explaining the field direction matching sections D4 and D4 'of the antenna 10 and a variable experimental procedure thereof.

도 8을 참조하면 상기 전계 방향 정합부(D4, D4′)는 폴디드 형태의 안테나를 구성할 때 안테나 이득 값을 증가시키고 칩의 위치에 따른 공액 정합을 용이하게 하기 위한 것으로 제 1 방사 패치(11), 연결 패치(13) 및 제 2 방사 패치(12)가 일렬로 배치되는 길이 방향과 수직 방향으로 미엔더 라인의 형태로 형성된다. 이 전계 방향 정합부(D4, D4′)는 연결 패치(13)의 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)에서 해당 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)가 형성된 길이 방향과 수직한 방향으로 형성된 2 개의 굴곡진 미엔더 라인 슬롯 D4와 D4′이 듀얼로 구성되어 이루어진다. 각각의 슬롯 D4와 D4′은 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)의 슬롯 D2와 D2′에서 수직 방향으로 연장형성되되 이 2 개의 미엔더 라인 슬롯 D4와 D4′은 서로 마주하지 않는 수직 방향(즉, 연결 패치(13)의 외곽 방향)으로 연장형성되어 이 2 개의 전계 방향 정합부 D4와 D4′은 만나지 않게 된다. Referring to FIG. 8, the electric field direction matching portions D4 and D4 'are provided to increase the antenna gain value when forming the folded type antenna and to facilitate conjugate matching according to the position of the chip. 11, the connecting patch 13 and the second radiation patch 12 are arranged in a line in the longitudinal direction and in the vertical direction in the form of a meander line. The electric field direction matching portions D4 and D4 'are formed in the direction perpendicular to the longitudinal direction in which the dual slot matching portions D2 and D2' are formed in the dual slot matching portions D2 and D2 ' Two curved meander line slots D4 and D4 'are made up of dual. Each of the slots D4 and D4 'extends in the vertical direction in the slots D2 and D2' of the dual slot matching portions D2 and D2 ', and the two meander line slots D4 and D4' (That is, the outward direction of the connection patch 13) so that the two electric field direction matching portions D4 and D4 'do not meet.

다음으로 도 9는 안테나(10)의 듀얼 슬롯 GND 정합부(D5, D5′) 및 그 가변 실험 과정을 설명하기 위한 도면이다.9 is a view for explaining the dual slot GND matching units D5 and D5 'of the antenna 10 and its variable experimental procedure.

도 9를 참조하면 상기 듀얼 슬롯 GND 정합부(D5, D5′)는 안테나의 이득값을 올리기 위한 것으로 제 1 방사 패치(11), 연결 패치(13) 및 제 2 방사 패치(12)가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인의 형태로 형성된다. 이 듀얼 슬롯 GND 정합부(D5, D5′)는 연결 패치(13)에서 상기 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)와 전계 방향 정합부(D4, D4′)가 만나는 지점에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)의 형성 방향과 반대 방향 즉 제 1 방사 패치(11) 방향으로 수평한 직선 형태를 가지고 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯 D5와 D5′이 듀얼로 구성되어 이루어진다. 9, the dual slot GND matching units D5 and D5 'are provided for raising the gain value of the antenna and include a first radiation patch 11, a connection patch 13 and a second radiation patch 12 in a line. Are formed in the form of straight horizontal lines arranged along the longitudinal direction in which they are arranged. The dual slot GND matching portions D5 and D5 'are connected to the dual slot matching portions D2 and D2' at the points where the dual slot matching portions D2 and D2 'and the field direction matching portions D4 and D4' D2 ', D2'), that is, in the direction opposite to the forming direction of the first radiation patch 11, and are parallel to each other.

본 발명에서는 920MHz 단일 주파수에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)에 변수를 두어 저항 성분의 정합을 유도하게 된다. In the present invention, a variable is applied to the dual slot matching parts D2 and D2 'at a single frequency of 920 MHz to induce matching of resistance components.

다음의 표 1은 급전점(D1), 스터브 정합부(D3, D3′), 전계방향 정합부(D4, D4′), 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이는 기준점에 고정시킨 상태에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)의 길이를 기준점인 D2S0의 위치에서 제 2 방사 패치(12)의 외곽측의 D2S5의 위치까지 1 mm 단위로 수평 방향으로 확장해 가변시켜가며 저항과 리액턴스를 측정한 결과이다. 여기에서 기준점인 D2S0의 위치는 제 2 방사 패치(12)의 우측 반면 내에 위치하게 되며, D2와 D2′의 길이 가변은 동시에 진행된다. Table 1 below shows the lengths of the feed point D1, the stub matching portions D3 and D3 ', the field direction matching portions D4 and D4' and the dual slot GND matching portions D5 and D5 ' The length of the dual slot matching portions D2 and D2 'is extended horizontally in units of 1 mm from the position of the reference point D2S0 to the position of the outer side D2S5 of the second radiation patch 12, This is the result of measuring the reactance. Here, the position of the reference point D2S0 is located on the right side of the second radiation patch 12, and the lengths of D2 and D2 'are simultaneously changed.

듀얼 슬롯 임피던스 정합부Dual slot impedance matching portion 변수 D2
고정 D1=0mm
D3=0mm
D4=0mm
D5=0mm
Freq. 920MHz
Variable D2
Fixed D1 = 0mm
D3 = 0 mm
D4 = 0 mm
D5 = 0 mm
Freq. 920MHz



Z(Re)



Z (Re)



Z(Im)



Z (Im)
D2S0D2S0 0 mm0 mm 42.2842.28 350.5350.5 D2S1D2S1 1 mm1 mm 39.2739.27 340.6340.6 D2S2D2S2 2 mm2 mm 38.6838.68 337.65337.65 D2S3D2S3 3 mm3 mm 35.8735.87 335.78335.78 D2S4D2S4 4 mm4 mm 33.2733.27 330.45330.45 D2S5D2S5 5 mm5 mm 31.1231.12 327.7327.7

표 1에 나타난 바와 같이 0mm로부터 5mm 까지의 정합슬롯 루프를 변화시킬 경우 점차적으로 안테나의 저항값이 감소하고 인덕턴스 값은 줄어드는 것을 확인 할 수 있다. 안테나의 저항성분을 먼저 칩과 공액정합 시키기 위하여 27.11에 근사한 5mm 구간을 고정하게 된다. As shown in Table 1, when the matching slot loop from 0 mm to 5 mm is changed, the resistance value of the antenna gradually decreases and the inductance value decreases. In order to conjugate the resistance component of the antenna to the chip first, a 5mm section approximate to 27.11 is fixed.

상용 라벨 안테나의 경우 태그의 사이즈를 줄이기 위해 사용되는 기법이며, 안테나의 효율은 감쇠하게 된다. 마이크로스트립 폴디드 형 구조를 사용함으로써, 안테나의 전체적인 길이가 부족하게 된다. 기존의 안테나 길이를 보상하기 위해서, 상단 원형 방사체에 스터브를 사용한다. 이 같은 스터브가 스터브 정합부(D3, D3′)로 듀얼로 구성되어 이루어진다. In the case of a commercial label antenna, the technique is used to reduce the size of the tag, and the efficiency of the antenna is reduced. By using the microstrip folded structure, the overall length of the antenna is insufficient. To compensate for the existing antenna length, a stub is used for the upper circular emitter. Such stubs are formed by dual stub matching portions D3 and D3 '.

스터브의 길이는 태그 칩과 안테나의 임피던스 매칭에 절대적인 영향을 주게 된다. 스터브의 길이가 길게 된거나 짧을 경우 안테나 효율이 감쇠된다. The length of the stub has an absolute effect on the impedance matching between the tag chip and the antenna. If the length of the stub is long or short, the antenna efficiency is attenuated.

다음의 표 2에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)는 표 1의 실험결과에 따라 기준점(D2S0)에서 5 mm 수평 방향으로 확장해 가변된 정합점(D2S5)에 고정되며, 급전점(D1), 전계방향 정합부(D4, D4′), 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이는 기준점에 고정시킨 상태에서 스터브 정합부(D3, D3′)의 길이를 기준점인 D3S0의 위치에서 제 2 방사 패치(12)의 외곽측의 D3S5의 위치까지 1 mm 단위로 수평 방향으로 확장해 가변시켜가며 저항과 리액턴스를 측정한 결과이다. 여기에서 기준점인 D3S0의 위치는 제 2 방사 패치(12)의 우측 반면 내에 위치하게 되며, D3와 D3′의 길이 가변은 동시에 진행된다. In the following Table 2, the dual slot matching portions D2 and D2 'are fixed to the matching point D2S5 which is expanded in the horizontal direction by 5 mm from the reference point D2S0 according to the experimental results of Table 1, The lengths of the electric field direction matching portions D4 and D4 'and the dual slot GND matching portions D5 and D5' are fixed to the reference point and the length of the stub match portions D3 and D3 ' To the position of D3S5 on the outer side of the second radiation patch 12 in the horizontal direction by 1 mm unit, and the resistance and the reactance were measured. Here, the position of the reference point D3S0 is located on the right side of the second radiation patch 12, and the lengths of D3 and D3 'are simultaneously changed.

스터브 인덕턴스 임피던스 정합부The stub inductance impedance matching portion 변수 D3
고정 D1=0mm
D2=5mm
D4=0mm
D5=0mm
Freq. 920MHz
Variable D3
Fixed D1 = 0mm
D2 = 5 mm
D4 = 0 mm
D5 = 0 mm
Freq. 920MHz



Z(Re)



Z (Re)



Z(Im)



Z (Im)
D3S0D3S0 0 mm0 mm 31.1231.12 327.7327.7 D3S1D3S1 1 mm1 mm 30.030.0 325.79325.79 D3S2D3S2 2 mm2 mm 29.8929.89 323.58323.58 D3S3D3S3 3 mm3 mm 29.6529.65 320.89320.89 D3S4D3S4 4 mm4 mm 29.529.5 318.74318.74 D3S5D3S5 5 mm5 mm 29.1429.14 315.78315.78

칩 임피던스에 근사한 저항값을 고정으로 하여 안테나의 인덕턴스값을 조정하기 위하여 스터브 정합부(D3, D3′)의 스터브 길이를 조정하여 보상하게 된다. 여기에서는 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)를 정합점(D2S5)에 고정시킨 후 D3와 D3′의 길이를 1mm 단위로 0mm ~ 5mm 사이에서 조정한다. 표 2에서 알 수 있는 바와 같이 D3S5 인 5mm 구간에서의 저항 성분의 감소 와 인덕턴스 성분의 감소가 이루어지는 것을 확인할 수 있다. The stub length of the stub matching portions D3 and D3 'is adjusted to adjust the inductance value of the antenna by fixing the resistance value close to the chip impedance. Here, after the dual slot matching portions D2 and D2 'are fixed to the matching point D2S5, the lengths D3 and D3' are adjusted between 0 mm and 5 mm in 1 mm increments. As can be seen from Table 2, it can be seen that the resistance component decreases and the inductance component decreases in the D3S5 region of 5 mm.

한편 기존 사출형 태그의 경우 측면의 슬롯 매칭을 사용하여 전계방향과 자계방향을 결정하게 되지만 임피던스의 미세조정 역할을 하지는 않는다. 본 발명에서는 측면의 듀얼슬롯의 영역에 미엔터 마이크로 스티립 라인으로서 전계 방향 정합부(D4, D4′)를 구성하여 임피던스를 미세 조정하여 안테나 정합을 정밀하게 하며, 안테나 효율을 증대시킨다. On the other hand, in the case of the conventional injection type tag, side direction slot matching is used to determine the direction of the electric field and the direction of the magnetic field but does not play a role of fine adjustment of the impedance. According to the present invention, the field direction matching sections D4 and D4 'are formed as the microstrip lines in the area of the dual slots on the side surface to finely adjust the impedances to precisely align the antennas and increase the antenna efficiency.

다음의 표 3에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)와 스터브 정합부(D3, D3′)는 표 1 및 표 2의 실험결과에 따라 기준점(D2S0, D3S0)에서 5 mm 수평 방향으로 확장해 가변된 정합점(D2S5, D3S5)에 고정되며, 급전점(D1)과 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이는 기준점에 고정시킨 상태에서 전계 방향 정합부(D4, D4′)의 길이를 기준점인 D4S0의 위치에서 제 2 방사 패치(12)의 외곽측의 D4S5의 위치까지 1 mm 단위로 수평 방향으로 확장해 가변시켜가며 저항과 리액턴스를 측정한 결과이다. In the following Table 3, the dual slot matching portions D2 and D2 'and the stub matching portions D3 and D3' extend horizontally by 5 mm from the reference points D2S0 and D3S0 according to the results of Table 1 and Table 2 And the length of the feed point D1 and the dual slot GND matching sections D5 and D5 'are fixed to the reference points, and the lengths of the electric field direction matching sections D4 and D4' The length is extended horizontally in the unit of 1 mm from the position of the reference point D4S0 to the position of the outer side D4S5 of the second radiation patch 12, and the resistance and the reactance are measured.

여기에서 상기 전계 방향 정합부(D4, D4′)는 굴곡진 다수의 절곡부를 가지고 지그재그 형태로 형성된 미엔더 라인으로 형성된다. 본 발명에서의 전계 방향 정합부(D4, D4′)의 라인 형태는 연결 패치(13)의 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′)에서 수직 방향으로 연장된 후 5회의 절곡부를 가지게 되며, 마지막 절곡부에서 연장되는 수평 라인은 제 1 방사 패치(11), 연결 패치(13) 및 제 2 방사 패치(12)가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평하게 형성된다. 이 마지막 절곡부에서 연장되는 수평 라인의 길이를 기준점인 D4S0의 위치에서 제 2 방사 패치(12)의 외곽측의 D4S5의 위치까지 1 mm 단위로 수평 방향으로 확장해 가변시켜가며 저항과 리액턴스를 측정한 결과가 아래의 표 3에 제시되어 있다. 이때 기준점인 D4S0의 위치는 연결 패치(13) 내에 위치하게 되며, D3와 D4′의 길이 가변은 동시에 진행된다. Here, the field direction matching portions D4 and D4 'are formed as meander lines formed in a zigzag shape with a plurality of bent portions. The line shape of the field direction matching portions D4 and D4 'in the present invention has five bent portions after extending in the vertical direction in the dual slot matching portions D2 and D2' of the connecting patch 13, A horizontal line extending from the first radiation patch 11 is formed horizontally along the longitudinal direction in which the first radiation patch 11, the connection patch 13, and the second radiation patch 12 are arranged in a line. The length of the horizontal line extending from the last bending portion is expanded horizontally in the unit of 1 mm from the position of the reference point D4S0 to the position of the outer side D4S5 of the second radiation patch 12 to change the resistance and reactance The results are shown in Table 3 below. At this time, the position of the reference point D4S0 is located in the connection patch 13, and the lengths of D3 and D4 'are simultaneously changed.

미엔더 마이크로스트립 라인 임피던스 정합부 The micro-strip microstrip line impedance matching portion 변수 D4
고정 D1=0mm
D2=5mm
D3=5mm
D5=0mm
Freq. 920MHz
Variable D4
Fixed D1 = 0mm
D2 = 5 mm
D3 = 5 mm
D5 = 0 mm
Freq. 920MHz



Z(Re)



Z (Re)



Z(Im)



Z (Im)
D4S0D4S0 0 mm0 mm 29.1429.14 315.78315.78 D4S1D4S1 1 mm1 mm 31.0531.05 301.52301.52 D4S2D4S2 2 mm2 mm 32.2632.26 298.1298.1 D4S3D4S3 3 mm3 mm 33.7833.78 280.3280.3 D4S4D4S4 4 mm4 mm 34.6534.65 278.52278.52 D4S5D4S5 5 mm5 mm 35.2535.25 270.45270.45

표 3에 나타난 바와 같이 전계 방향 정합부(D4, D4′)의 미엔더 마이크로스트립 길이를 1mm 단위로 0mm ~ 5mm 사이에서 조정한 결과 D4S5 인 5mm 구간에서의 저항 성분의 증가와 인덕턴스 성분의 증가가 이루어짐을 확인할 수 있으며 임피던스를 미세 조정하여 안테나 정합을 정밀하게 하며, 안테나 효율을 증대시킬 수 있게 된다. As shown in Table 3, when the micro-end microstrip length of the field-direction matching portions D4 and D4 'was adjusted between 0 mm and 5 mm in 1 mm increments, the increase in resistance component and the increase in inductance component in the 5 mm interval D4S5 It is possible to confirm that the impedance is fine, adjust the impedance to precisely match the antenna, and increase the antenna efficiency.

한편 다음의 표 4에서 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′), 스터브 정합부(D3, D3′) 및 전계 방향 정합부(D4, D4′)는 표 1 내지 표 3의 실험결과에 따라 기준점(D2S0, D3S0, D4S0)에서 5 mm 수평 방향으로 확장해 가변된 정합점(D2S5, D3S5, D4S5)에 고정되며, 급전점(D1)은 기준점에 고정시킨 상태에서 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이를 기준점인 D5S0의 위치에서 제 1 방사 패치(11)의 방향의 D5S5의 위치까지 1 mm 단위로 수평 방향으로 확장해 가변시켜가며 저항과 리액턴스를 측정한 결과이다. 여기에서 기준점인 D5S0의 위치는 연결 패치(13) 내에 위치하게 되며, D3와 D4′의 길이 가변은 동시에 진행된다. In the following Table 4, the dual slot matching portions D2 and D2 ', the stub matching portions D3 and D3' and the field direction matching portions D4 and D4 ' D5S0, D3S0 and D4S0 in the horizontal direction and fixed to the variable matching points D2S5, D3S5 and D4S5 while the feed point D1 is fixed to the reference point and the dual slot GND matching portions D5 and D5 'Is extended horizontally in the unit of 1 mm from the position of the reference point D5S0 to the position of the position D5S5 of the direction of the first radiation patch 11, and the resistance and the reactance are measured. Here, the position of the reference point D5S0 is located in the connection patch 13, and the lengths of D3 and D4 'are simultaneously changed.

듀얼 슬롯 GND 임피던스 정합부Dual slot GND impedance matching part 변수 D5
고정 D1=0mm
D2=5mm
D3=5mm
D4=5mm
Freq. 920MHz
Variable D5
Fixed D1 = 0mm
D2 = 5 mm
D3 = 5 mm
D4 = 5 mm
Freq. 920MHz



Z(Re)



Z (Re)



Z(Im)



Z (Im)
D5S0D5S0 0 mm0 mm 35.2535.25 270.45270.45 D5S1D5S1 1 mm1 mm 34.8934.89 260.24260.24 D5S2D5S2 2 mm2 mm 33.2833.28 254.1254.1 D5S3D5S3 3 mm3 mm 32.5832.58 250.2250.2 D5S4D5S4 4 mm4 mm 31.5931.59 246.3246.3 D5S5D5S5 5 mm5 mm 30.9730.97 230.87230.87

표 4에 나타난 바와 같이 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이를 1mm 단위로 0mm ~ 5mm 사이에서 조정한 결과 D4S5 인 5mm 구간에서 저항 성분의 감소와 인덕턴스 성분의 감소가 가장 크게 이루어짐을 확인할 수 있었다. As shown in Table 4, when the length of the dual slot GND matching portions D5 and D5 'is adjusted in the range of 0 mm to 5 mm in 1 mm increments, the resistance component decreases and the inductance component decreases most in the 5 mm section of D4S5 I could confirm.

도 10은 최종적으로 슬롯 길이가 결정된 안테나(10)를 설명하기 위한 도면이다.10 is a view for explaining the antenna 10 whose slot length is finally determined.

실험 결과에 따르면 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′), 스터브 정합부(D3, D3′) 및 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 가변 길이를 정합점인 D2S5, D3S5 및 D5S5에 고정시킨 후 최종적으로 전계 방향 정합부(D4, D4′)를 조정하여 임피던스 값의 미세 조정을 할 수 있게 된다. According to the experimental results, the variable lengths of the dual slot matching portions D2 and D2 ', the stub matching portions D3 and D3' and the dual slot GND matching portions D5 and D5 'are fixed to the matching points D2S5, D3S5 and D5S5 And finally the electric field direction matching portions D4 and D4 'are adjusted to finely adjust the impedance value.

따라서 태그가 매설되는 토양 매질의 종류에 따라 임피던스 값을 미세 조정함으로써 토양 매질의 종류에 영향을 받지않고 정확한 인지성능을 보장할 수 있게 되는 것이다. Therefore, by precisely adjusting the impedance value according to the kind of the soil medium in which the tag is embedded, accurate cognitive performance can be ensured without being influenced by the kind of the soil medium.

표 5는 최종적으로 결정된 태그의 성능을 나타내고 있다. Table 5 shows the performance of the finally determined tag.

최종특수 태그의 성능Performance of the final special tag 주파수frequency 안테나 임피던스 값Antenna impedance value 안테나 이득(dBi)Antenna gain (dBi) 인식거리(Cm) 매설시Recognition distance (Cm)
Freq. 920MHz

Freq. 920MHz

26.11+211.84j

26.11 + 211.84j

3.7dBi

3.7dBi
~50Cm 인식가능

~60Cm 인식불가
(동공에 의한 태그침하발생시 인식불가)
~ 50Cm can be recognized

~ 60Cm not recognized
(It can not be recognized when the tag sinks due to the pupil)

최종적으로 커스트마이징된 지반함몰 탐지를 위한 태그는 토양 내부에 설치할 시 3.7dBi 의 안테나 이득을 얻게 된다. 패키징 부분에서는 태그 안테나와 토양과의 근접도에 따라 전가되는 유전율 변화를 최소화하기 위한 공간적 패키징을 하게 되며 태그 안테나의 정합부를 변화시켜 인피던스 공액 정합을 유도한 후, 패키징 기술을 사용하여 감쇠되는 효율(성능)을 보상하게 된다. Finally, the tag for the customized ground penetration detection gets 3.7 dBi of antenna gain when installed inside the soil. In the packaging section, spatial packaging is performed to minimize the change in permittivity transferred according to the proximity of the tag antenna and the soil. The impedance matching is induced by varying the matching area of the tag antenna, and then the efficiency Performance).

태그 매설 심도의 결정은 본 발명에 있어 매우 중요한 요소이다. 일반적으로 UHF 대역 수동형 태그의 통신거리는 최대 12m 정도이다. 이는 매질이 공기이며 중간에 장애물이 없는 경우이다. 본 발명에서는 태그를 지반에 매설하는 방식이므로 라디오파가 전파되는 매질은 포장체 구조이다. 포장체는 크게 콘크리트 포장과 아스팔트 포장으로 구분되는데, 일반적으로 도심지 도로는 아스팔트 포장이 대부분이며 그 구조는 아스팔트, 중간층, 기층, 보조기층, 노반, 노상으로 이루어져 있다. 포장 설계시 포장 구조 단면에서 각 층의 종류 및 두께는 도로 성격, 허용되는 윤하중의 크기에 따라 약간의 차이가 있다.Determination of the tag burial depth is a very important factor in the present invention. In general, the communication distance of the UHF band passive tag is up to 12m. This is the case where the medium is air and there are no obstacles in the middle. In the present invention, since the tag is buried in the ground, the medium in which radio waves propagate is a package structure. The pavement is mainly classified into concrete pavement and asphalt pavement. In general, the urban road is mostly composed of asphalt pavement, and its structure is composed of asphalt, middle layer, base layer, supporting layer, roadbed and road surface. The type and thickness of each layer in the pavement cross section of the pavement design differ slightly depending on the nature of the road and the allowable load size.

포장체 하부 지하공동이 특정 연유로 생성되고 이 원인이 지속될 경우 지하공동의 규모가 차츰 커지게 된다. 지하공동의 생성 및 그 규모가 진전되는 속도는 여러 가지 환경적 요인이 작용되는데 여러 가지 조건에 따라서 급속하게 진행될 수도 있고 수십 년에 걸쳐서 서서히 이루어질 수도 있다. 포장체 상부인 표층부를 이루는 아스팔트 콘크리트 및 기층은 상당한 강도가 있어 하층의 노반, 노상이 함몰된 상태로도 특정 기간 동안은 노면에 작용하는 윤하중을 견디게 된다. 윤하중이 지속되어 표층부에 균열이 발달하거나 하부의 지하공동이 수평적으로 그 크기가 커질 경우 표층부는 더 이상 윤하중을 버티지 못하고 파괴에 이르게 되며 도로함몰로 이어지게 된다. 일반적으로 포장체 포설은 보조기층 30cm 상부에 아스팔트 기층 20cm, 아스팔트 표층 10cm로 이루어지나 도로 성격 및 허용 윤하중에 따라 달라질 수 있다. 실제 아스팔트 도로포장에서는 기층, 표층의 경우 접착력이 뛰어난 아스팔트가 조립질 재료를 굳혀주고 있으며 보조기층의 경우 포설시 안정화 작업을 위해 다짐 외에 시멘트페이스트 등을 사용하는 경우도 있어 표층, 기층, 보조기층은 노반, 노상에 비해 입자들의 결속력이 뛰어나다. 반면에 노반, 노상은 입자 결속력을 주는 첨가제가 없는 순수한 지반재료이므로 중력에 의한 입자 이동, 붕락이 있을 수 있고, 함수비 증가에 의한 입자 결속력 감소는 이를 가속화할 수 있다. 또한, 지반 내 물길이 형성될 경우 느슨해진 입자들이 물길을 따라 이동하게 된다. 즉, 특정 심도에서 형성된 지하공동이 지속적인 붕락, 입자 유실 등을 통해 확장되면서 상부로 진전되게 되지만 어느 정도 결속력을 가지는 보조기층을 만나면서 도 6에 도시된 바와 같이 상부로 이동하기보다는 측면으로 확장되는 형태로 그 규모를 키우게 된다. If the underground cavity underneath the pavement is created with a certain cause and the cause continues, the size of the underground cavity will gradually increase. The rate at which the creation and scale of the underground cavity develops depends on various environmental factors, which can either be rapid or slow over several decades. The asphalt concrete and base layer which form the surface layer above the pavement have a considerable strength and bear the load of the road which acts on the road for a specific period even when the roadbed and the road surface are depressed. If cracks develop in the surface layer due to the continuous load, or if the underground cavity of the lower part becomes larger in size horizontally, the surface layer will not survive the load, it will be destroyed and lead to road depression. Generally, the pavement is composed of 20cm of asphalt layer and 10cm of asphalt surface layer on the upper part of the auxiliary layer 30cm, but it can be changed depending on road characteristics and allowable shear. In actual asphalt road pavement, asphalt with excellent adhesive strength hardens the coarse-grained material in the base layer and the surface layer. In the case of the auxiliary layer, the cement paste is used in addition to compaction for stabilization at the time of laying. Compared to roadbed and roadbed, particles have excellent bond strength. On the other hand, since the bedrock and hearth are pure ground materials with no additive giving particle binding force, there may be particle movement and collapse due to gravity, and the reduction of the particle binding force due to an increase in water content can accelerate this. In addition, when water in the ground is formed, the loosened particles move along the water path. That is, the underground cavity formed at a specific depth is expanded to the upper part while expanding through continuous collapse and particle loss. However, as shown in FIG. 6, when the auxiliary cavity layer having some binding force is encountered, And the size of that.

이러한 지하공동의 생성에서부터 도로함몰에 이르는 과정을 볼 때 본 발명에 따른 태그의 설치는 보조기층과 노반 경계 혹은 노반의 상단에 하는 것이 바람직하다. 따라서 사용되는 태그는 포장구조체 매질에서 40cm 내지 60cm, 바람직하게는 50cm 정도의 교신거리가 보장되어야 하며, 이를 위해 상기 태그(10)는 포장체의 하부 40 cm 내지 60 cm 의 심도, 보다 정확하게는 50cm 정도의 심도에 매설되는 것이 효과적이다. In view of the process from the generation of the underground cavity to the road depression, it is preferable that the tag according to the present invention is installed at the upper part of the auxiliary equipment layer, the bedrock boundary or the bedrock. Therefore, the tags to be used must have a communication distance of about 40 cm to 60 cm, preferably about 50 cm, in the package structure medium. For this purpose, the tag 10 has a depth of 40 cm to 60 cm, It is effective to be buried in the depth of degree.

또한 토양 매질의 다양한 특성에 따라 태그의 매설시 안테나에서 상술한 급전점(D1), 듀얼슬롯 정합부(D2, D2′), 스터브 정합부(D3, D3′), 전계방향 정합부(D4, D4′), 듀얼슬롯 GND 정합부(D5, D5′)의 길이를 조절하여 정합을 유도함으로써 토양 매질별 유전율에 따른 칩과 안테나의 비매칭으로 인한 성능 감쇠를 줄이고 일률적인 태깅 성능을 보장할 수 있게 될 것이다. The feed point D1, the dual slot matching portions D2 and D2 ', the stub matching portions D3 and D3', the field direction matching portions D4 and D2 ' D4 ') and dual-slot GND matching sections (D5, D5') to induce matching, thereby reducing performance degradation due to chip-to-antenna mismatch depending on the permittivity of the soil medium and ensuring uniform tagging performance Will be.

이상과 같이 도면과 명세서에서 최적 실시 예가 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.As described above, an optimal embodiment has been disclosed in the drawings and specification. Although specific terms have been employed herein, they are used for purposes of illustration only and are not intended to limit the scope of the invention as defined in the claims or the claims. Therefore, those skilled in the art will appreciate that various modifications and equivalent embodiments are possible without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

10 : 안테나 11: 제 1 방사 패치
12 : 제 2 방사 패치 13 : 연결 패치
20 : 자성체 30 : 패키지
31 : 밑판부 32 : 몸체부
33 : 덮개부
10: antenna 11: first radiation patch
12: second radiation patch 13: connection patch
20: magnetic body 30: package
31: base plate portion 32: body portion
33:

Claims (9)

지중에 매설되며 지상에서 이동하는 리더기를 통해 인지될 수 있는 태그로서,
상기 리더기의 태깅에 따라 지반을 매질로 리더기와 신호를 주고 받는 안테나;
상기 안테나가 부착되는 몸체부;
판 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 지지하는 밑판부; 및
통 형상으로 형성되며 상기 몸체부를 내부에 수용하고 상기 밑판부와 결합하는 덮개부; 를 포함하며,
상기 안테나는 펼친 상태에서 원형의 제 1 방사 패치와 제 2 방사 패치가 연결 패치를 중심으로 양단에 연결되어 아령형으로 형성되며,
상기 몸체부에 부착시 상기 연결 패치를 곧게 세운 상태에서 제 1 방사 패치와 제 2 방사 패치를 연결 패치를 기준으로 각각 같은 방향으로 수직 각도로 접어 부착시켜 ㄷ자형 구조의 폴디드 형태를 가지며,
펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 듀얼슬롯 정합부가 형성되고,
상기 듀얼슬롯 정합부는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 연결 패치의 좌측 가장자리 지점에서 제 2 방사 패치의 우측 가장자리 방향으로 연장되어 형성되며,
상기 듀얼슬롯 정합부를 구성하는 슬롯의 길이에 따라 상기 안테나의 저항과 인덕턴스가 조정되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
A tag that is embedded in the ground and can be recognized through a reader moving on the ground,
An antenna for transmitting and receiving signals to and from the reader through the ground according to the tagging of the reader;
A body portion to which the antenna is attached;
A base plate formed in a plate shape and supporting the body portion; And
A lid part which is formed in a cylindrical shape and accommodates the body part and engages with the bottom plate part; / RTI >
The antenna is formed in a dumbbell shape in which a circular first radiation patch and a second radiation patch are connected to both ends with a connection patch as a center,
The first radiation patch and the second radiation patch are folded at a vertical angle in the same direction with respect to the connection patch in a state in which the connection patch is straight up when attached to the body,
The antenna in the unfolded state is formed with a dual slot matching portion in the form of a straight line horizontal along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row,
The dual slot matching part is formed by two dual slots which are formed parallel to each other. Each slot extends from the left edge of the connection patch to the right edge of the second radiation patch,
And wherein a resistance and an inductance of the antenna are adjusted according to a length of a slot constituting the dual slot matching unit.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서,
펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 스터브 정합부가 형성되고,
상기 스터브 정합부는 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 연결 패치 상측면 및 하측면이 제 2 방사 패치와 만나는 지점에서 제 2 방사 패치의 우측 가장자리 지점까지 연장되어 형성되며,
상기 스터브 정합부를 구성하는 스터브의 길이에 따라 상기 안테나의 저항과 인덕턴스가 조정되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
The method according to claim 1,
The antenna in the unfolded state is formed with a linear line-shaped stub-matching portion along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row,
The stub matching portion is composed of two elongated slots formed parallel to each other, each slot extending from a point at which the upper and lower sides of the connecting patch meet the second radiation patch to the right edge of the second radiation patch Respectively,
Wherein a resistance and an inductance of the antenna are adjusted according to a length of a stub constituting the stub matching unit.
제 4항에 있어서,
펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향과 수직 방향으로 미엔더 라인 형태의 전계 방향 정합부가 형성되고,
상기 전계 방향 정합부는 연결 패치의 듀얼슬롯 정합부에서 해당 듀얼슬롯 정합부가 형성된 길이 방향과 수직한 방향으로 형성된 2 개의 굴곡진 미엔더 라인 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며, 각각의 슬롯은 듀얼슬롯 정합부의 각 슬롯에서 수직 방향으로 연장형성되되 서로 마주하지 않는 수직 방향으로 연장형성되며,
상기 전계 방향 정합부의 마지막 절곡부에서 연장되는 수평 라인의 길이에 따라 상기 안테나의 저항과 인덕턴스가 조정되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
5. The method of claim 4,
The antenna in the unfolded state is formed with a field direction matching portion in the form of a meander line in a direction perpendicular to the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row,
Wherein the electric field direction matching portion is formed by two dual bent meander line slots formed in a direction orthogonal to the longitudinal direction in which the dual slot matching portion is formed in the dual slot matching portion of the connection patch, And extending in the vertical direction in each of the slots of the sub-
Wherein the antenna has a characteristic that a resistance and an inductance of the antenna are adjusted according to a length of a horizontal line extending from a last bent portion of the electric field direction matching portion.
제 5항에 있어서,
펼친 상태의 안테나는 제 1 방사 패치, 연결 패치 및 제 2 방사 패치가 일렬로 배치되는 길이 방향을 따라 수평한 직선 라인 형태의 듀얼 슬롯 GND 정합부가 형성되고,
상기 듀얼 슬롯 GND 정합부는 연결 패치에서 상기 듀얼슬롯 정합부와 전계 방향 정합부가 만나는 지점에서 듀얼슬롯 정합부의 형성 방향과 반대 방향으로 수평한 직선 형태를 가지고 서로 평행하게 형성된 2 개의 기다란 슬롯이 듀얼로 구성되어 이루어지며,
상기 듀얼슬롯 GND 정합부를 구성하는 슬롯의 길이에 따라 상기 안테나의 저항과 인덕턴스가 조정되는 특성을 갖는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
6. The method of claim 5,
In the unfolded antenna, a dual slot GND matching portion in the form of a straight line is formed along the longitudinal direction in which the first radiation patch, the connection patch and the second radiation patch are arranged in a row,
The dual slot GND matching unit includes two long slots formed in parallel to each other and having a horizontal straight line shape in a direction opposite to the formation direction of the dual slot matching unit at a point where the dual slot matching unit and the field direction matching unit meet, Lt; / RTI >
Wherein the antenna has a characteristic that a resistance and an inductance of the antenna are adjusted according to a length of a slot constituting the dual slot GND matching unit.
제 1항에 있어서,
상기 밑판부는 상측면 중앙에 자성체를 수용할 수 있는 수용홈이 형성되며,
상기 수용홈에 수용되는 자성체는 지상에서 이동하는 자력탐사기를 통해 자력값이 감지되는지 여부로 지반함몰 여부를 판단할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
The method according to claim 1,
The bottom plate has a receiving groove formed at an upper center thereof for receiving a magnetic substance,
Wherein the magnetic body accommodated in the receiving groove is capable of determining whether the magnetic force is detected through a magnetic force probe moving on the ground or not.
제 1항에 있어서,
상기 몸체부는 상기 밑판부 상에 배치되며 덮개부에 의해 덮여져 내부에 수용되며,
상기 몸체부에는 상기 안테나를 부착할 수 있는 부착판이 형성되며,
상기 부착판의 측면에는 안테나의 연결 패치가 부착되고, 상기 부착판의 상면에는 제 2 방사 패치가 부착판의 상면과 수평하게 부착되며, 상기 부착판의 하면에는 제 1 방사 패치가 부착판의 하면과 수평하게 부착되어 안테나가 ㄷ자형 구조의 폴디드 형태를 가지도록 하는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
The method according to claim 1,
The body portion is disposed on the bottom plate portion and is covered by the lid portion to be received therein,
Wherein an attachment plate for attaching the antenna is formed on the body portion,
And a second radiation patch is attached horizontally to the upper surface of the attachment plate on the upper surface of the attachment plate, and a first radiation patch is attached to the lower surface of the attachment plate on the lower surface of the attachment plate, So that the antenna has a folded shape of a C-shaped structure.
제 1항에 있어서,
상기 덮개부의 내측면에는 끼움 돌기가 형성되며 이 끼움 돌기가 상기 몸체부의 측부에 형성된 끼움 홈에 끼워지고, 상기 덮개부의 외측면에는 상기 밑판부 외측면의 결합 돌기와 대응되는 위치에 결합 홈이 형성되어 결합 돌기에 결합 홈이 삽입됨으로써 덮개부와 밑판부의 결합이 이루어지며,
상기 밑판부와 덮개부의 결합 부위는 초음파 융착 처리되는 것을 특징으로 하는 지반함몰 탐지를 위한 태그.
The method according to claim 1,
A fitting protrusion is formed on an inner side surface of the lid part. The fitting protrusion is fitted into a fitting groove formed on a side of the body part. A coupling groove is formed on an outer surface of the lid part at a position corresponding to a coupling protrusion of the outer surface of the bottom plate part By engaging the engaging groove with the engaging projection, the lid portion and the bottom plate portion are engaged with each other,
And a joining portion between the bottom plate and the lid is ultrasonic welded.
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