射频卡的分类，射频卡设计原理及实现简介

很多朋友对射频卡的分类，射频卡设计原理及实现简介不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

射频卡的设计原理及实现非接触式IC卡又称射频卡，是近年来国际上发展起来的一项新技术。它成功地将射频识别技术和IC卡技术结合起来，解决了无源（卡中间没有电源）和免接触的挑战。 MIFARE 1射频卡内部的功能模块及原理如下图1所示

MIFARE 1型射频卡包含10248bitEEP-ROM组织，分为16个区域，每个区域有4个块，射频接口模块主要完成以下功能：

由于卡本身没有电源，所以需要整流、滤波、稳压的发电电路作为核心。芯片电路数字部分中各块的功能为：复位响应电路——当读写器给IC卡上电并对IC卡复位时，自动将卡的相关信息传输给读写器，以便读写器读取卡内的数据。可以正确识别IC卡。键入并执行相应操作。防冲突电路——当读写器工作范围内有多张卡时，读写器首先选择多张卡中的一张作为下一个处理对象，并将未选择的卡置于暂停工作状态，等待下一次处理。选择的。应用选择电路——MIFARE l可以是“一卡多用”，它负责从存储区域中选择所需的应用。验证和访问控制电路- 验证密码和访问权限以控制对EEPROM 的访问。控制和运算单元对卡系统进行配置和控制，并对卡内的数据进行加减运算。加密单元对通信数据等进行加密和解密。EEPROM接口电路对EEPROM进行解码、读取和擦除。 EEPROM——存储数据。

射频卡的设计原理MIFARE 1（M1）型射频卡容量为8K位，数据保存期为10年，可重写10万次，可无限次读取。 M1卡不带电源，带有天线，包含加密控制逻辑电路和通信逻辑电路。卡与读卡器之间的通信采用国际通行的DES和RES安全交叉算法，具有极高的安全性能。

工作原理：该卡在电气部分仅由天线和ASIC组成，没有其他外部元件；天线：卡的天线是一个只有几组绕线的线圈，非常适合封装成ISO卡； ASIC：卡的ASIC由高速（106KB波特率）接口、控制单元和8K位EEPROM组成。

M1射频卡的工作原理是：读写器向M1卡发送一组固定频率的电磁波。卡内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器的频率相同。在电磁波的激励下，LC谐振电路发生谐振，从而使电容器中产生电荷。在电容器的另一端，有一个单向电子泵，它将电容器中的电荷发送到另一个电容器进行存储。当累积电荷达到2V时，这个电容就可以作为电源，为其他电路提供工作电压，传输卡内的数据或接收读卡器发来的数据。

射频卡发电电路的设计与应用

射频卡的功能组成包括射频接口电路和数字电路两部分。解决卡内的能量来源和信号的无线传输是射频卡的突出优势，这也是射频接口电路的关键技术。读卡器发出的射频信号在卡内经过耦合、整流、滤波、稳压，得到直流工作电压。

线圈耦合

L：1、L2 分别是天线的初级线圈和次级线圈。 L2从L1耦合一定能量的高频电磁波（载波频率为13.56MHZ），两端电压就是接收到的高频信号。对于卡内的接收天线L2，在f=13.56MHZ的频率下，有等效的电感、电容和损耗电阻值，形成串联谐振电路。对于读卡器本身来说，发射的电磁波的能量是恒定的，卡上的感应电压由发射的电磁波的能量以及卡与读卡器之间的距离决定。然后，得到电感L2的等效电感、电容和损耗电阻值后，可以在电容两端接一个可变电阻，改变卡与读卡器之间的距离，测试即可计算出L2。电阻上相应的电压值。感测到的等效电压源的值。

整顿和过滤

天线上得到的耦合电压通过C送至FWR全波整流电路，从而得到单边交流信号。高频信号经滤波电容CP滤波，两端输出电压即为卡内所需的直流电源电压；电容器还用作储能装置，以增强负载能力。这里，信号经过滤波电容后可以得到直流电压，但此时电压不够稳定，需要采取稳压措施。

稳压电路

滤波电容CP两端的VDD输出不稳定。当卡与读卡器之间的距离变化时，随着耦合到卡内线圈E的电压的变化而变化。稳压电路可将其稳定在3. 5V左右。这里，3.5V的压降是由几个串联的饱和MOS管提供的。图1中的Rload代表卡中所有电路的内阻之和。这样，对于正常工作情况下的电磁场能量，通过上述过程，当Rload=910时，发电电路可以获得3.5V左右的电压。直流工作电压。具体稳压电路如图2所示。

当VDD变大时，电路中的M：3、M4管处于饱和状态，其VDS压降基本不变，则V1随着VDD的升高而增大，然后V2相应减小，M6管的电流相应增加。需要对电容CP放电补充电流，使VDD下降并保持恒定；同样，当VDD 下降时，M6 管电流减小，CP 充电，导致VDD 上升，总体保持不变，而M:1、M3 和M4 管的饱和压降提供了3.5V 的电压值。

结论当片内电阻为910、电容为500PF时，卡与读卡器距离为5CM、6CM、10CM时，输出电压可达3.5V，波动约0.2V，具有稳定性好。当距离为5CM时，改变片上电容，分别取200PF、500PF、IO00PF，输出电压的稳定性随着电容的增加而增加。片内电容固定为500PF，改变输入电压Vip的值，即模拟输出电压VDD随着距离d的变化而变化。当Vip低于4.5V时，VDD低2.8V，无法维持电路正常工作，因此Vip高于4.5V；随着Vip的增加，VDD略有增加，基本可以稳定在3.5V左右。然而，电源的稳定性变差。

综上所述，在读卡器正常工作距离5-10CM内，发电电路可为卡内部电路提供其正常工作所需的3.5V直流电压，解决了读卡器持续稳定工作的问题。卡内的电压源电路。设计需要，具有实际意义。

以上知识分享希望能够帮助到大家！