混频器的作用和缺点

再给课程打打call（已经更新到第五节课），对超外差接收机或者射频系统感兴趣的，可以看看这门课程。

1 混频器的作用

在无线通信系统中中，在发射端，需要把一个基带信号变频到射频频率；在接收端，需要把一个射频频率变频到基带信号。这种频率搬移的操作，称为混频，而实行这种操作的器件，称为混频器。

所有的混频器，都可以看作乘法器。但是，从混频器实现的角度看，混频器可以分为加性混频和乘性混频。

当RF和LO信号施加在同样的输入端口上时，称为加性混频；当RF和LO信号施加在不同的端口时，称为乘性混频。一般来说，乘性混频器会比加性混频器具有更好的LO和RF端口隔离度。

2 理想混频器也有缺点

任何一个器件，只要它具有幅度非线性，就可以有混频的现象。

假设有一个理想的混频器，RF信号是理想的，LO信号也是理想的。这时候，会产生两个IF输出，频率分别位于RF+LO和|RF-LO|处。然后通过滤波器，取出想要的IF信号。即，给定一个RF信号和LO信号，会产生两个IF输出。

同样的，两个满足一定频率关系的信号（即有用信号和镜像信号），经过混频器后，会产生在同样频率的中频信号，如下图所示。

这两个现象，都是源于混频器本身的数学原理，而不是由于混频器性能偏离理想状态。也就是说，再理想的混频器，也会存在着两种现象。

不过，每一个实际的混频器的输出，都会包含大量的不需要的产物，包括噪声，MXN阶分量；干扰信号与本振相噪或者本振杂散的倒易混频，也使得混频器的输出频谱更加复杂。

3 混频器的镜像响应现象

在RF的镜像频率处，即使没有人为产生的干扰信号，在镜像频率处的噪声，也还是会混频到中频，恶化信噪比。

可以通过滤波和相位抵消，来减小RF镜像响应。当滤波器对镜像干扰能提供足够的抑制，可以使用滤波技术；如果镜像频率离有用信号很近，无法滤除的时候，可以采用相位抵消的方法，如镜像抑制混频器。

审核编辑：汤梓红