射频卡(Radio Frequency Identification, RFID)的工作原理主要基于射频识别技术,通过无线射频信号的传输实现与读卡器的通信和数据交换。
射频卡工作原理的详细解析:
1. 基本组成
射频卡主要由一个天线和一个ASIC(Application Specific Integrated Circuit,专用集成电路)组成,没有其它外部器件。天线是只有几组绕线的线圈,适于封装到卡片中;ASIC则包含一个高速接口、一个控制单元和一个EEPROM(电可擦可编程只读存储器)用于存储数据。
2. 工作流程
射频卡的工作流程可以分为以下几个步骤:
2.1 射频信号传输
读卡器发射信号:读卡器通过发射天线发送一定频率的射频信号(如13.56MHz)。
卡片接收信号:射频卡进入读卡器的发射天线工作区域时,其天线接收并激活射频信号。
2.2 电力传输
能量转换:射频卡的天线在接收到读卡器的电磁场信号后,通过谐振电路将电磁场能量转换为电能,为卡内的ASIC供电。这一过程无需内置电池,实现了无源供电。
2.3 数据传输
数据读取:一旦射频卡被激活并获得电能供应,其内部芯片中的信息(如个人身份、账户余额、门禁权限等)可以通过射频信号传输给读卡器。
数据处理:读卡器读取这些信息后,进行相应的处理和验证。
3. 安全性
加密技术:射频卡通常采用加密技术来确保数据的安全传输。通过加密算法和协议,射频卡和读卡器之间的通信被加密,防止信息被非法获取和篡改。
4. 技术细节
耦合与整流:读卡器发射的射频信号在卡内经过耦合、整流滤波与稳压等过程,得到稳定的直流工作电压。
谐振电路:射频卡内部的LC谐振电路在电磁波的激励下产生共振,从而为卡内电路提供电源。
距离与电压:射频卡与读卡器的距离以及发射的电磁波能量共同决定了卡上感生的电压,进而影响卡内电路的工作状态。