频率变换电路的概要

频率变换电路也称之为频率变频器(Converter)，为高频率电路独特的电路方式。如大家所详知的超外差(Superheterodyne)方式，便为频率变换的一种方式。
频率变换电路可以将HF~VHF~UHF等的宽频带频率信号变换为任意的频率范围。

频率变换的目的
频率变换电路为将输入信号变换为另外的频率的一种电路。其构成如图l所示，假设输入信号频率为fs，局部振荡电路的振荡频率为fosc，则经过频率变换后，可以得到(fs+fosc)与(fs-fosc)的信号输出。

图1 频率变换电路的工作原理
(将二种信号合成，可以得到和或差的信号) 

图2传送接收机的频率变换电路的作用
(此为可以将频率变换成为此原来频率更高或更低的频率，以便可以简单处理所需的信号频率。)

图2所示的为在传送接收机内所使用的频率变换电路。其中的(a)为在接收机所使用的频率变换电路，称为超外差方式。此为将天线所输入的高频率信号，经过频率变换电路变换成为中间频率(IF信号)。

为何要如此处理呢？如果将同一频率的高频率信号维持原状，一直放大，则在电路中，由于杂散结合等因素，会很容易产生振荡。如果利用变频电路，将其改变成为频率较低的中间频率，则可以有效地使用滤波器，且可以改善选择度。
在图(b)的传送机中，在做调变工作原理时，所使用的载波频率不要太高，便可以维持电路的稳定。另外，从滤波器的选择度观点来说，也希望所使用的调变为数MHz，也即是，载波频率较低些，然后经过率变换电路后，便可以达到所需要的频率。

会产生相互调变特性的影响
在接收机或传送机，由于使用频率变换电路，可以使性能改善。但是，也有其缺点。特别是在接收机方面，会产生相互调变失真特性(波形的失真)的问题。在高频率放大电路与频率变换电路中，容易发生相互调变波。在频率变换电路中，也可以使用截取点(InterceptPoint)表示相互调变特性。
由于频率变换电路的非直线部分所产生的相互调变波有2次，3次，5次……等，但是，最容易发生问题的是3次相互调变波。在位准增大，于信号波附近所发生的3次相互调变波，最成为问题。

图3在频率变换电路所发生的相互调变
(干扰波也会经过频率变换，成为(2f1-f2或(2f2-f1)。此一信号在接收频带内便会构成问题)。
 
图3所示的为信号波由于相互调变波，所产生的干扰状态，图(a)为频率变换电路的输入信号。相对于信号波fs，有二个干扰信号f1,f2存在。
图(b)为经过频率变换后的输出信号的频谱。由于f1，f2的干扰信号，会产生3次相互调变波的(2f1-f2与(2f2-f1)。
此一3次相互调变波存在于信号波fs的频带范围内，会使信号波受到干扰。

频率变换的原理……使用乘算电路
频率变换电路本身便是一种模拟信号的乘算电路。图4所示的为乘算电路的方块图。

图4频率变换为利用乘算电路
(根据三角函数的公式，乘算电路可以得到原来信号的和与差信号。)

在乘算电路中，可以将二个信号乘算，以得到其和与差的频率信号。
假设此二个信号为Asin(2fint)与Bsin(2fosct)，将此经过乘算电路后，根据三角函数的公式，可以得到原来频率的和与差频率的信号。

由此可以看出输出有(fin+fosc）与(fin-fosc）信号成分。
使用(fin+fosc)可以提高频率，使用(fin-fosc可以降低频率。