MEMS與RFIC

MEMS（微機電系統(tǒng)）是指將傳感器、執(zhí)行器和控制電路集成在芯片上的微型機電系統(tǒng)。目前基于該技術(shù)的各種傳感器和檢測芯片已經(jīng)成熟。在RF領(lǐng)域中，MEMS麥克風(fēng)、指紋識別等微型傳感器已經(jīng)或者即將用于手機、PDA等移動數(shù)碼裝置。MEMS還可以直接處理RF信號，制作出RF芯片或者在RF芯片上加工出某些無源器件結(jié)構(gòu)，這些器件和結(jié)構(gòu)被稱為RF MEMS，它們將是RF IC未來發(fā)展的一種重要方向。 目前RF MEMS可以在RF IC襯底上制造電感、可調(diào)電容、開關(guān)、移相器、機電諧振器、可調(diào)諧濾波器等，這些無源器件的射頻損耗遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于常規(guī)RF IC（從低頻直到40GHz，其射頻插損均小于0.1dB），直流功耗小，非線性小，參數(shù)調(diào)節(jié)范圍寬，Q值高。這些器件還可以與RF有源器件集成在一個襯底上，極大地提高電路的整體性能和集成度，在很多方面對傳統(tǒng)的分立的和片上的射頻無源器件構(gòu)成了挑戰(zhàn)。

目前MEMtronics等公司已經(jīng)推出了性能優(yōu)良、可靠性好的開關(guān)、移相器等產(chǎn)品，它們可望用于相控陣、智能局域網(wǎng)天線等場合。可以預(yù)計，在不遠(yuǎn)的將來，RFMEMS器件將滲透到各種RFIC中，成為RFIC的一個有機組成部分，大大提高其性能，是一種不可忽視的技術(shù)。

測試技術(shù)

RF SOC的出現(xiàn)，意味著在更小的空間內(nèi)將安排更多的電路和配置更多的引腳。多引腳器件要求更多的測試通道來保持足夠的速度和吞吐量，同時還要求在有限的生產(chǎn)空間內(nèi)提高測試系統(tǒng)密度。這些因素推動了測試技術(shù)向其極限發(fā)展。此外，為了避免不合格產(chǎn)品成為減少生產(chǎn)成本的沉重負(fù)擔(dān)，制造商轉(zhuǎn)而采用更多的預(yù)先測試，以便在生產(chǎn)過程中盡早淘汰掉不合格的部件。但令人遺憾的是，生產(chǎn)線上使用的“大機柜式”功能測試系統(tǒng)通常并非是在生產(chǎn)初期進行部件和射頻電路的設(shè)計技術(shù)。工程師們正在把射頻電路與模擬及數(shù)字電路集成在一起。一方面Gbit/s的數(shù)據(jù)速率正在使數(shù)字電路像微波電路那樣工作。不斷推出而且日益復(fù)雜的無線通信標(biāo)準(zhǔn)，如Wi-Fi 802.11a/b/g、超寬帶和藍(lán)牙標(biāo)準(zhǔn)，都要求設(shè)計師去評估其設(shè)計對系統(tǒng)整體性能的影響。另一方面，各種信號在各引腳上可能會混合在一起傳輸，而且各引腳間的信號將通過襯底等發(fā)生申擾，帶來噪聲方面的問題。因此，今后只有那些綜合具備了RF、模擬、數(shù)字、嵌入式存儲和掃描能力而且能與片上探針臺接口的ATE（自動測試設(shè)備）才是各廠商的首選。能提供此類設(shè)備的廠商有Agilent、Teradyne、LTX和Credence等。另外還需要考慮的是片上探針臺的結(jié)構(gòu)和品質(zhì)，以及校準(zhǔn)的方便與否。

此外，測試工作應(yīng)該與設(shè)計工作很好地結(jié)合起來，作為反饋介入設(shè)計流程。Agilent ConnectionMananer與各種RFDE無線測試基準(zhǔn)一起使用，以便把數(shù)據(jù)從RFDE下載到測試儀器，所以，設(shè)計師可以在開發(fā)周期的較早時候進行系統(tǒng)驗證。這將是未來測試系統(tǒng)、軟件的重要的發(fā)展方向。

在RF事業(yè)飛速發(fā)展的今天，RF IC技術(shù)正不斷取得若干令人矚目的、可喜的進展，各種無線電裝置也早已脫下了過去笨重的外殼，而變得“更小、更快、更強”。RFIC的研發(fā)與測試工程師認(rèn)真關(guān)注著這些發(fā)展動向，努力跟上技術(shù)的潮流并推動技術(shù)的進步。正是他們的努力，使得RF技術(shù)呈現(xiàn)千帆競渡的宏偉景象，保證我們能夠不斷享受到信息社會中越來越方便的種種信息服務(wù)。

非接觸式射頻感應(yīng)IC卡讀卡原理

1、非接觸式IC卡

非接觸式IC卡又稱射頻卡，由IC芯片、感應(yīng)天線組成，封裝在一個標(biāo)準(zhǔn)的PVC卡片內(nèi)，芯片及天線無任何外露部分。是世界上最近幾年發(fā)展起來的一項新技術(shù)，它成功的將射頻識別技術(shù)和IC卡技術(shù)結(jié)合起來，結(jié)束了無源(卡中無電源)和免接觸這一難題，是電子器件領(lǐng)域的一大突破.卡片在一定距離范圍(通常為5—10mm)靠近讀寫器表面，通過無線電波的傳遞來完成數(shù)據(jù)的讀寫操作。

非接觸性IC卡與讀卡器之間通過無線電波來完成讀寫操作。二者之間的通訊頻為13.56MHZ。非接觸性IC卡本身是無源卡，當(dāng)讀寫器對卡進行讀寫操作是，讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號，該信號由卡接收后，與本身的L/C產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲存等，并返回信號給讀寫器，完成一次讀寫操作。讀寫器則一般由單片機，專用智能模塊和天線組成，并配有與PC的通訊接口，打印口，I/O口等，以便應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。

2. 非接觸性智能卡內(nèi)部分區(qū)

非接觸性智能卡內(nèi)部分為兩部分:系統(tǒng)區(qū)(CDF)用戶區(qū)(ADF)

系統(tǒng)區(qū):由卡片制造商和系統(tǒng)開發(fā)商及發(fā)卡機構(gòu)使用。

用戶區(qū):用于存放持卡人的有關(guān)數(shù)據(jù)信息。

3. 與接觸式IC卡相比較，非接觸式卡具有以下優(yōu)點:

（1）可靠性高非接觸式IC卡與讀寫器之間無機械接觸，避免了由于接觸讀寫而產(chǎn)生的各種故障。例如:由于粗暴插卡，非卡外物插入，灰塵或油污導(dǎo)致接觸不良造成的故障。 此外，非接觸式卡表面無裸露芯片，無須擔(dān)心芯片脫落，靜電擊穿，彎曲損壞等問題，既便于卡片印刷，又提高了卡片的使用可靠性。

（2）操作方便

由于非接觸通訊，讀寫器在10CM范圍內(nèi)就可以對卡片操作，所以不必插撥卡，非常方便用戶使用。非接觸式卡使用時沒有方向性，卡片可以在任意方向掠過讀寫器表面，既可完成操作，這大大提高了每次使用的速度。

（3）防沖突

非接觸式卡中有快速防沖突機制，能防止卡片之間出現(xiàn)數(shù)據(jù)干擾，因此，讀寫器可以“同時”處理多張非接觸式IC卡。這提高了應(yīng)用的并行性，，無形中提高系統(tǒng)工作速度。

（4）可以適合于多種應(yīng)用

非接觸式卡的序列號是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫器之間采用雙向驗證機制，即讀寫器驗證IC卡的合法性，同時IC卡也驗證讀寫器的合法性。

非接觸式卡在處理前要與讀寫器之間進行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問條件。

接觸式卡的存儲器結(jié)構(gòu)特點使它一卡多用，能運用于不同系統(tǒng)，用戶可根據(jù)不同的應(yīng)用設(shè)定不同的密碼和訪問條件。

（5）加密性能好

非接觸式IC卡由IC芯片， 感應(yīng)天線組成， 并完全密封在一個標(biāo)準(zhǔn)PVC卡片中， 無外露部分。非接觸式IC卡的讀寫過程， 通常由非接觸型IC卡與讀寫器之間通過無線電波來完成讀寫操作。

非接觸型IC卡本身是無源體， 當(dāng)讀寫器對卡進行讀寫操作時， 讀寫器發(fā)出的信號由兩部分疊加組成:一部分是電源信號，該信號由卡接收后， 與其本身的L/C產(chǎn)生諧振， 產(chǎn)生一個瞬間能量來供給芯片工作。另一部分則是結(jié)合數(shù)據(jù)信號，指揮芯片完成數(shù)據(jù)、修改、存儲等，并返回給讀寫器。由非接觸式IC卡所形成的讀寫系統(tǒng)， 無論是硬件結(jié)構(gòu)， 還是操作過程都得到了很大的簡化， 同時借助于先進的管理軟件，可脫機的操作方式，都使數(shù)據(jù)讀寫過程更為簡單。