無源和免接觸是非接觸式IC卡相對于接觸式IC卡的兩大特點。無源是指卡片上沒有電源，免接觸是指對卡片的讀寫操作不必和讀寫器接觸。非接觸式智能卡也是IC卡，而卡上的IC即集成電路工作時肯定是需要電源的，卡片自身沒有電源而又不和讀寫器接觸，那么電源從哪里來的呢？
其實回答這個問題非常簡單，那就是電磁感應(yīng)。讀寫器產(chǎn)生一個電磁場，卡片上的天線是一個LC振蕩電路，且這個振蕩電路的共振頻率和讀寫器電磁場的頻率一致。當(dāng)卡片進入讀寫器的射頻場，卡上的振蕩電路起振，電路振蕩意味著有電子的流動，有電子的流動就可以用二極管讓電子積累，電子的積累就會形成電壓，有了電壓智能卡就能工作了?？ㄆ@得能量的方式大體就是這樣，具體的實現(xiàn)方法，如果不打算自己做卡就沒必要深究，只要懂得原理就可以了。如果還不明白，想想變壓器吧，變壓器的原邊和副邊也是絕緣的，但能量卻可以從原邊傳遞到副邊，射頻卡獲得能量的方式就相當(dāng)于變壓器的副邊。
能量有了，那么讀寫器和卡片又是如何進行信息交流的呢？既然是免接觸，那就只有通過無線電傳輸了。無線電傳輸很少有直接發(fā)送信號的，一般都是選定某一頻率的載波，也就是正弦波，發(fā)送方把有用信號調(diào)制在載波上，接收方解調(diào)收到的信號，把載波去掉得到有用信號。無論電視、廣播、手機通訊還是射頻卡，其基于無線電通訊的原理都是一樣的。
載波(正弦波)有三要素，幅度、頻率和相位，相應(yīng)的有用信號對載波的調(diào)制也有三種：調(diào)幅、調(diào)頻和調(diào)相。調(diào)幅是改變載波的幅度記錄有用信號，調(diào)頻是改變載波的頻率記錄有用信號，調(diào)相是改變載波的相位記錄有用信號。調(diào)幅電路簡單，容易受干擾，調(diào)頻和調(diào)相結(jié)構(gòu)復(fù)雜些，但抗干擾能力強，一個簡單的例子是你的收音機FM(調(diào)頻)比AM(調(diào)幅)聲音好聽的多。另外，調(diào)幅和調(diào)頻要求載波頻率遠大于有用信號的最高頻率，通常要10倍以上，而調(diào)相則無此要求，載波頻率可以高于、等于（2BPSK）甚至低于（4BPSK，16BPSK）有用信號的頻率。
基于上述三種調(diào)制的特點，射頻卡通訊距離最大不過幾米，平常用的接近卡(PICC)最大距離才10公分，在這么短的距離范圍內(nèi)形成一個相對較強的局部射頻場，幾乎可以不用考慮干擾。射頻卡上沒有電源，尤其成本考慮，自然要求卡上電路越簡單越好。所以，調(diào)幅雖然易受干擾但電路結(jié)構(gòu)簡單，成為射頻卡調(diào)制的首選。
調(diào)幅有一個指標叫調(diào)制系數(shù)，也就是衡量有用信號對載波幅度的調(diào)制有多大。調(diào)制系數(shù)為0，相當(dāng)于沒有調(diào)制，調(diào)制系數(shù)為1則相當(dāng)于把載波的幅度調(diào)為0，一般調(diào)制系數(shù)都在0.1-0.9之間。顯然由于射頻卡需要從磁場中獲得能量，如果調(diào)制系數(shù)接近1，意味著磁場關(guān)閉了，時間短了還行，時間長了卡上的電源必然會消失，卡片的基本工作條件都沒有了，但調(diào)制系數(shù)大抗干擾能力強，容易解調(diào)。相反，調(diào)制系數(shù)小，卡片可以獲得穩(wěn)定的能量供應(yīng)，但抗干擾能力弱，解調(diào)困難一些。
在讀寫器與卡片的信息交流過程中，讀寫器產(chǎn)生射頻場，向卡片發(fā)送數(shù)據(jù)時調(diào)制自己產(chǎn)生的射頻場，這很好理解。但卡片是被動的，不僅不能產(chǎn)生射頻場，還要從讀寫器的射頻場中獲取能量，那又如何通過調(diào)制射頻場向讀寫器回送數(shù)據(jù)呢？射頻識別技術(shù)中采用了一種叫做負載調(diào)制的方法。其原理也非常簡單，還是以變壓器為例，我們都有這樣的常識，如果變壓器的副邊突然接入一個大的負載，變壓器原邊電壓就會瞬間降低，切除負載，變壓器的原邊電壓就會馬上恢復(fù)。前面說了，射頻卡相當(dāng)于變壓器的副邊，卡內(nèi)也有這樣一個負載，接通負載時射頻場的振蕩幅度會減小，切除負載，射頻場的幅度會恢復(fù)?？ㄆㄟ^負載是否接入來表示發(fā)送的數(shù)據(jù)，讀寫器探測到射頻場的幅度改變，就能知道卡片發(fā)送什么數(shù)據(jù)了。這就是卡片回送數(shù)據(jù)的原理。

審核編輯 黃宇