频率变换电路的概要

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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。