非接触式射频感应IC卡读卡原理

MEMS与RFIC

MEMS（微机电系统）是指将传感器、执行器和控制电路集成在芯片上的微型机电系统。目前基于该技术的各种传感器和检测芯片已经成熟。在RF领域中，MEMS麦克风、指纹识别等微型传感器已经或者即将用于手机、PDA等移动数码装置。MEMS还可以直接处理RF信号，制作出RF芯片或者在RF芯片上加工出某些无源器件结构，这些器件和结构被称为RF MEMS，它们将是RF IC未来发展的一种重要方向。 目前RF MEMS可以在RF IC衬底上制造电感、可调电容、开关、移相器、机电谐振器、可调谐滤波器等，这些无源器件的射频损耗远远小于常规RF IC（从低频直到40GHz，其射频插损均小于0.1dB），直流功耗小，非线性小，参数调节范围宽，Q值高。这些器件还可以与RF有源器件集成在一个衬底上，极大地提高电路的整体性能和集成度，在很多方面对传统的分立的和片上的射频无源器件构成了挑战。

目前MEMtronics等公司已经推出了性能优良、可靠性好的开关、移相器等产品，它们可望用于相控阵、智能局域网天线等场合。可以预计，在不远的将来，RFMEMS器件将渗透到各种RFIC中，成为RFIC的一个有机组成部分，大大提高其性能，是一种不可忽视的技术。

测试技术

RF SOC的出现，意味着在更小的空间内将安排更多的电路和配置更多的引脚。多引脚器件要求更多的测试通道来保持足够的速度和吞吐量，同时还要求在有限的生产空间内提高测试系统密度。这些因素推动了测试技术向其极限发展。此外，为了避免不合格产品成为减少生产成本的沉重负担，制造商转而采用更多的预先测试，以便在生产过程中尽早淘汰掉不合格的部件。但令人遗憾的是，生产线上使用的“大机柜式”功能测试系统通常并非是在生产初期进行部件和射频电路的设计技术。工程师们正在把射频电路与模拟及数字电路集成在一起。一方面Gbit/s的数据速率正在使数字电路像微波电路那样工作。不断推出而且日益复杂的无线通信标准，如Wi-Fi 802.11a/b/g、超宽带和蓝牙标准，都要求设计师去评估其设计对系统整体性能的影响。另一方面，各种信号在各引脚上可能会混合在一起传输，而且各引脚间的信号将通过衬底等发生申扰，带来噪声方面的问题。因此，今后只有那些综合具备了RF、模拟、数字、嵌入式存储和扫描能力而且能与片上探针台接口的ATE（自动测试设备）才是各厂商的首选。能提供此类设备的厂商有Agilent、Teradyne、LTX和Credence等。另外还需要考虑的是片上探针台的结构和品质，以及校准的方便与否。

此外，测试工作应该与设计工作很好地结合起来，作为反馈介入设计流程。Agilent ConnectionMananer与各种RFDE无线测试基准一起使用，以便把数据从RFDE下载到测试仪器，所以，设计师可以在开发周期的较早时候进行系统验证。这将是未来测试系统、软件的重要的发展方向。

在RF事业飞速发展的今天，RF IC技术正不断取得若干令人瞩目的、可喜的进展，各种无线电装置也早已脱下了过去笨重的外壳，而变得“更小、更快、更强”。RFIC的研发与测试工程师认真关注着这些发展动向，努力跟上技术的潮流并推动技术的进步。正是他们的努力，使得RF技术呈现千帆竞渡的宏伟景象，保证我们能够不断享受到信息社会中越来越方便的种种信息服务。

非接触式射频感应IC卡读卡原理

1、非接触式IC卡

非接触式IC卡又称射频卡，由IC芯片、感应天线组成，封装在一个标准的PVC卡片内，芯片及天线无任何外露部分。是世界上最近几年发展起来的一项新技术，它成功的将射频识别技术和IC卡技术结合起来，结束了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破.卡片在一定距离范围(通常为5—10mm)靠近读写器表面，通过无线电波的传递来完成数据的读写操作。

非接触性IC卡与读卡器之间通过无线电波来完成读写操作。二者之间的通讯频为13.56MHZ。非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作是，读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器，完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。

2. 非接触性智能卡内部分区

非接触性智能卡内部分为两部分:系统区(CDF)用户区(ADF)

系统区:由卡片制造商和系统开发商及发卡机构使用。

用户区:用于存放持卡人的有关数据信息。

3. 与接触式IC卡相比较，非接触式卡具有以下优点:

（1）可靠性高非接触式IC卡与读写器之间无机械接触，避免了由于接触读写而产生的各种故障。例如:由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰尘或油污导致接触不良造成的故障。 此外，非接触式卡表面无裸露芯片，无须担心芯片脱落，静电击穿，弯曲损坏等问题，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

（2）操作方便

由于非接触通讯，读写器在10CM范围内就可以对卡片操作，所以不必插拨卡，非常方便用户使用。非接触式卡使用时没有方向性，卡片可以在任意方向掠过读写器表面，既可完成操作，这大大提高了每次使用的速度。

（3）防冲突

非接触式卡中有快速防冲突机制，能防止卡片之间出现数据干扰，因此，读写器可以“同时”处理多张非接触式IC卡。这提高了应用的并行性，，无形中提高系统工作速度。

（4）可以适合于多种应用

非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也验证读写器的合法性。

非接触式卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

接触式卡的存储器结构特点使它一卡多用，能运用于不同系统，用户可根据不同的应用设定不同的密码和访问条件。

（5）加密性能好

非接触式IC卡由IC芯片， 感应天线组成， 并完全密封在一个标准PVC卡片中， 无外露部分。非接触式IC卡的读写过程， 通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。

非接触型IC卡本身是无源体， 当读写器对卡进行读写操作时， 读写器发出的信号由两部分叠加组成:一部分是电源信号，该信号由卡接收后， 与其本身的L/C产生谐振， 产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等，并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统， 无论是硬件结构， 还是操作过程都得到了很大的简化， 同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式，都使数据读写过程更为简单。