感应式IC芯片卡是我们生活中经常出现的IC卡，感应卡,即非接触IC卡，是世界上近几年发展起来的一项新技术，它成功地将射频技术和IC卡技术结合起来,解决了无源(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

通过非机械接触形式与读写设备交换数据,来完成IC卡的全部或部份功能的一种卡片，是IC卡与射频识别技术结合的产物，属非接触式IC卡(又称射频卡)。

特点

感应卡无需专门的供电电源;它与读写器间无机械接触，避免了接触故障;它的表面无裸露芯片，可防水，且不易产生静电击穿及弯曲损坏等问题;感应卡使用时没有正反面。总之，非接触式IC卡具有可靠性高、使用方便、操作速度快等特点。

工作过程

利用感应卡进行工作的门禁系统就是感应卡门禁系统，感应卡门禁系统通过感应卡传递信息到读卡机，读卡机通过控制器或电锁感应到电脑，电脑在判断该卡片是否为有效的卡片再传输回去，如果该卡片是有效卡片，读卡机就会哔一声，代表是有效卡片，当卡片是无效卡时，读卡机会不做任何动作，也无任何声音。

感应式门禁系统大部分被使用在大型、中小型企业、银行等。大功效是轻松掌控出勤状况，迅速进出，管制进出人口，当公司人口有几千人时，不用排队刷卡，感应读卡机可以在几秒内，轻松判读卡号，员工刷卡迅速有效率，不塞车。感应式门禁系统可以轻松的增加或删除用户，当母片丢失时(市面上还有一种机器叫做模拟机)可以重新设置母卡。

感应式IC芯片卡的工作原理

卡片的电气部分只由一个天线和ASIC组成，没有其它外部器件。

天线：卡片的天线是几组绕线的线圈，很适于封装到ISO卡片中。

ASIC：卡片的ASIC由一个高速(106KB波特率)的接口，一个控制单元和一个8K位EEPROM组成。

感应式IC芯片卡读写器向感应式IC芯片卡发一组固定频率的电磁波，卡片内有一个LC串联谐振电路，其频率与读写器发射的频率相同，在电磁波的激励下，LC谐振电路产生共振，从而使电容内有了电荷，在这个电容的另一端，接有一个单向导通的电子泵，将电容内的电荷送到另一个电容内储存，当所积累的电荷达到2V时，此电容可做为电源为其它电路提供工作电压，将卡内数据发射出去或接取读写器的数据。

感应式IC芯片卡的保密性能很好是由于：读写前的三次确认、的卡片序列号、传递数据加密、传输密码和访问密码的保护。

卡片中的密码是受保护、不可读的，只有知道密码的用户才能修改它。卡中的EEPROM存储区分为16个扇区，每个扇区都有自已的访问密码，用户可根据扇区的不同应用设定不同的密码(一卡多用)。扇区的访问密码分为KEY A和KEY B两组不同密码，根据访问条件，在校验KEY A或KEY B之后才可以对存储器进行访问。

虽然现在已有破解Mifare One的技术，但是只要从系统设计上做到一钥一密，还是能够从根本上保证系统的安全性的。

将一个电容器Cr与阅读器的天线线圈并联，电容器电容的选择依据是：它与天线线圈的电感一起，形成谐振频率与阅读器发射频率相符的并联振荡回路。该回路的谐振使得阅读器天线线圈产生非常大的电流，这种方法也可用于产生供远距离应答器工作所需要的场强。

应答器的天线线圈和电容器C1构成振荡回路，调谐到阅读器的发射频率。通过该回路的谐振，应答器线圈上的电压U达到大值。

这两个线圈的结构也可以解释作变压器(变压器的耦合)，变压器的两个线圈之间只存在很弱的耦合。阅读器的天线线圈与应答器之间的功率传输效率与工作频率f、应答器线圈的匝数n、被应答器线圈青年路的面积A、两个线圈的相对角度以及它们之间的距离成比例。

随着频率的增加，所需的应答器线圈的电感，表现为线圈匝数“N”的减少(135kHz：典型为100~1000匝，13.56MHz：典型为3~10匝)。因为应答器中的感应电压是与频率成比例的，在较高频率情况下，线圈匝数较少对功率传输效率几乎没有影响。

因为电感耦合系统的效率不高，所以只适用于低电流电路。只有功耗极低的只读应答器(<135kHz)可用于1m以上的距离。具有写入功能和复杂安全算法的应答器的功率消耗较大，因而一般的作用距离为15cm，尽管个别的可达到80cm。

应答器到阅读器的数据传输

负载调制：正如已经指出的那样，对电感耦合系统来说是一种变压器耦合型，即作为初级线圈的阅读器和作为次级线圈的应答器之间的耦合。

只要线圈之间的距离不大于0.16入(波长)，并且应答器处于发送天线的近场之内，变压器耦合就是有效的。

如果把谐振的应答器(就是说，应答器的固有谐振频率与阅读器的发送频率相符合)放入阅读器天线的交变磁场中，那么该应答器就从磁场取得能量。从供应阅读器天线的电流在阅读器内阻R1上的降压可以测得此附加功耗。应答器天线上的负载电阻的接通和断开使阅读器天线上的电压发生变化，实现用远距离应答器对天线电压进行振幅调制，如果人们通过数据控制负载电压的接通和断开，那么这些数据就能够从应答器传输到阅读器，人们把这种数据传输方式称作负载调制。

谐振

应答器线圈中感应的电压用于给无源应答器的数据存储器(微型芯片)供电，为了显著提高等效电路的效率，在应答器线圈L

上并联电容C以构成并联振荡回路，其谐振频率与所述的射频识别系统的工作频率一致为f，并联振荡回路的谐振频率可由汤姆逊公式算出：

实际上，C是由并联电容器C1和实际电路的寄生电容C2构成的：C=C1+C2所需要并联电容器C1的电容是在考虑到寄生电容C2时由汤姆逊公式得出：

对低于135kHz频率范围的应答器来说，应答器线圈L通常并联一个芯片电容器(C1=20~220pF),以获得所需谐振频率。对13.56MHz和27.125MHz的较高的频率来说，所需电容C大多是很小的，有数据载体的输入电容和线圈的寄生电容一起就足够用了。。

应答器谐振频率的测量

特别是在生产电感耦合的应答器时，需要能够准确地测量它的谐振频率，必须确定与额定值的偏差。因为应答器大多是封闭在玻璃壳或塑料壳内难于接触，所以谐振频率的测量也只能用电感耦合的方式来实现。

测量线路结构如下图所示，为了实现应答器与测量线路之间的电感耦合，我们使用了耦合线圈(具有几匝的导体回路)，同时要注意：这个耦合线圈的自然谐振频率处于应答器的谐振频率之上(少为二倍)，以便减少测量误差。

测量应答器谐振频率的装置由一个耦合线圈L1以及一个测量电路构成

(用这个测量装置经过一个确定频率范围可以测得Z1的复数阻抗)

用相位——阻抗分析器(或者网络分析器)可以测定作为频率的函数的耦合线圈的阻抗Z1，曲线图中的Z1的值为一曲线，如下图所示。测量频率上升时，曲线描绘出Z1的大小和相位轨迹的不同局部的大值和小值各个大值和小值的顺序总是相同的。

在测量线圈上测量阻抗和相位可以推断出应答器的频率

在与应答器互感耦合时的耦合线圈L1的阻抗Z1是由几个单项阻抗组成的：

Z1=R1+jwL1+ZT

应答器谐振频率fRES使ZT趋近于零，公式为：

Z1=R1+jwL1

幅相图在这个范围内与复平面的虚轴Y相距R1处平行。如果测量频率接近应答器谐振频率，那么这条直线由于ZT的影响通到一个圆内。此时的幅相图如下图所示。应答器谐振频率与Z1的实数部分的大值相符(然而，在图4.46的曲线图中看不到这种情况)。形成的曲线图的单项大值和小值在幅相图中是可以看到的。因此，应答器谐振频率的准确测量只有使用测量装置才是可能的。测量装置允许分别测量R和X或者作出幅相图来。

在1~30MHz频率范围内阻抗Z1的幅相图

磁性材料

具有相对导磁率>1的材料被称作铁磁性材料。这些材料是铁、钴、镍、各种合金和铁氧体。