混频器(简称变频器或乘法器)。是用来把信号从一个频率rf变到另一个频率if的电路组件。混频器的输出频率包括:(a)两个主要的边带：if=lo±rf或if=rf-lo（lo：本振频率）；(b)全部次高产物：mlo±nrf（m,n为整数）；直流分量。
除了所需的边带输出，其它输出都是假响应。当混频器用作下变频器时，感兴趣的频率是if=lo-rf或if=rf-lo。双平衡混频器的典型电路由精颏配对的4×n(n=1,2,3)个肖特基二极管和两个宽带传输线变压器组成，对于应用工程师而言，感兴趣的是电路外部三个端口所具有的特性。
混频二极管的电流是由泰勤级数表示的完整的混频频谱项，双平衡混频器用作下变频器时在理论上对本振和射频的偶次谐波提供完全抑制，因此其频谱很纯。双平衡混频器具有以下三个重要特性。这些特性的意义表现在它不仅可作为混频器作用，还有许多其它重要功能：
(1) 宽带高隔离特性。当电路平衡时，本振对射频、中频间，射频对本振、中频间以及中频对本振、射频间的内在宽带隔离，而无需插入滤波电路给应用带来极大的方便；
(2) 中频直流耦合；
(3) 对射频输入的响应与射频的极性无关，对信号电压的极性失真是对称的。这意味着双平衡混频器对偶次谐波提供良好的抑制，而更重要的在于能够把双平衡混频器的输出表达为输入的立方成正比，对设计师而言，这可用于正确地估算三阶交调影响。
双平衡混频器主要电参数
(1) 变频损耗和噪声系数
变频损耗(简称“变损”，下同)和噪声系数是混频器的两个重要参数。变损就是频率变换的效率，它等于单边带中频输出与射频输入功率之比，用db表示。混频器噪声系数是混频器输入端的信噪比与混频器输出端的信噪比之比，用db表示，混频器的噪声系数由以下几部份组成：
单边带变频损耗，二极管串联电阻上的热噪声以及当频率低于10khz时的二极管的1/f噪声，混频器的噪声系数通常比变频损耗大0.5-1db,这个参数一般不测试。
(2) 变频压缩
变频压缩是混频器线性运用状态下最大射频输入偏离线性某一压缩量来说明的， 通常规定为1db，称为“1db压缩点”。混频器工作的输入电平比1db压缩点相应的输入电平越小，混频器的失真产物越小，因此应使混频器的输入电平小于 1db压缩点相应的输入电平。
(3) 动态范围
动态范围是指混频器在规定的本振电平下，射频输入电平的可用范围。一般认为动态范围的上限受压缩点限制。若压缩点的输入电平为1dbm，即表示其射频输入功率最大不能超过1.25mw。
为了扩大混频器动态范围的上限，以减少混频器的失真，要用高势垒或超高垫垒肖特基二极管。相应地，混频器的本振必须使用高电平或超高电平来激励。动态范围下限受接收机灵敏度限制，而接收机灵敏度又和其通带宽度成反比。例：若混频器噪声系数为7db，则通常最小可检测功率可达-107dbm，如果系统中指示判据要求最小功率要高于判据10db，则动态范围下为-97dbm。
(4) 隔离度
隔离度是混频器电路平衡度的一个量度，当电路很平衡时，各端口间的隔离度很好，信号的相互泄漏很小。对于很多应用，本振功率泄漏到射频端的指标是很重要的，因为它可以反映出本振信号从天线再辐射的强弱程度。当电路很平衡时，本振功率的大小不影响隔离度，但平衡度随频率提高而下降。通常，隔离度以每倍频程约5db的速度下降。
(5) 交调性能
在混频器中，有两种主要形式的失真产物：单音交调和双音交调产物。单音交调产物是混频器本振信号和它的谐波对射频信号和它的谐波组合的结果，形成为mlo±nrf，通常将它们分为“阶”，确保分配到二极管的射频和本振功率一致及相应的相位平衡以及二极管的更精密配对,是降低单音交调产物的有效途径。
双音交调产物是射频端有两个信号同时加入的结果，这些信号可产生谐波，互相组合,然后按(2rf1+rf2)±lo=if或(rf1+2rf2)±lo=if与本振组合。对这些产物感兴趣是由于它们有相对大的振幅，而其频率又刚好落在所需中频的两边，很难用滤波器消除。
双音交调产物的输出是与输入电压的立方成正比的，因此又叫“双音三阶交调”。图三所示的是混频器的基本响应和三阶响应，两响应的交叉点称为“三阶交叉点”，有了这个点，任何输入电平下的三阶响应就可以估算，并可以比较部件的失真性能，交叉点与1db压缩点有一定关系(约比1db压缩点高出10-15db)。
因此，一旦知道了1db压缩点，就可确定混频器的动态范围并粗略估算交调电平。
(6) 混频器的选用
实践证明，混频器的正确选择、安装及有效接地，对其性能及保证宽带特性很有关系。选择不当就可能承担不良后果，正确地选择混频器可总结以下三个基本步骤：
a.选择混频器所需要的本振激励电平或按最大射频电平(1db压缩点)及允许失真水平确定本振激励电平。
b．确定封装形式、电路连接关系及方式
c．根据频率范围选择型号
混频器的电性能是在规定本振电平及线性应用时，在50Ω系统下测试的。实际工作中，混频器的本振功率及源阻抗和负载阻抗允许与规范值有一定差别，其电参数也将略有变化。
双平衡混频器是一种宽带电路组件，其带宽通常以倍频程表示。混频器变损在频带中段是平坦的。为正确而方便地选择并掌握其性能，在电参数表中将频率范围分为三段，定义fl为下边频，m（m）
为中段，fu为上边频。则：
l段：fl~10fl
m段：10fl~1/2fu
u段：1/2fu~fu
m段：2fl~1/2fu
双平衡混频器的应用
在射频或微波电路中，双平衡混频器可能是应用最广泛的器件，它是现代通讯、通航、通信、遥控、遥测等领域难以忽缺的重要电路单元。
(一)混频器
这是双平衡混频器的最基本应用，即作为上变频混频器或下变频混频器。信号和一个较高电平的本振信号同时加入，输出所需边带信号统称中频fif。混频器所有三个端口互相离。通常，端口间可以互换，建议：(1)作下变频器时，本振接lo端，射频接rf端，中频接if端；(2)作上变频器时，本振接lo端，射频接if端，中频接rf端；
(二)鉴相器
当两个振幅、频率相同而相位不同的信号加至rf端和lo端，在if端获得与两个输入信号的相位差成余弦关系的直流输出：vout=kcos-(Φl，Φr)
式中,k为常数，Φl，Φr分别为二输入的相角。理论上,当相位差Φl-Φr为90°时,输出vout=o，在90°±60°范围里可认为是鉴相器的线性区域。
双平衡混频器作鉴相器时，其混频二极管工作在饱和区，射频信号远大于线性工作电平，所以要求射频对中频有更高的隔离度。鉴相器的典型应用是用于锁相环的误差取样。
(三)电调衰减器/开关
双平衡混频器的一个有趣应用是在if端加入一个直流控制电流为lo端至rf端提供一个可变的隔离或衰减。当if端没有直流电流通过时。lo端或rf端存在最大的衰减(即混频器的隔离度)当控制电流超过200ma时，衰减可降至3db。双平衡混频器的这一特性为低频较小信号的衰减和开关提供了较实用的方法，而pin管在频率低于1mhz时已无开关特性。
双平衡混频器用作电调衰减器/开关时有二个缺点，其一是要产生射频输入的谐波，其二是抗烧毁能力较低。
(四)调制器
双平衡混频器用作调制/解调器和用作上/下变频混频器在原理上没有什么差别。
(1)平衡调制器。接受一个射频输入信号(-10dbm)和一个调制信号(+7～10dbm)，射频输出是以抑制载波为中心的上下边带。
(2)振幅调制器。把调制信号和直流偏置一起加入if端，使平衡混频器不平衡即可变成振幅调制器。
(3)脉冲调制器。当载波加至lo端或rf端，调制脉冲加至if端，射频脉冲从rf或lo端输出。其特点只是提供约1ns的开关时间，通常需要约20ma的脉冲电流，射频电平+7dbm，可提供清晰的脉冲阶跃和最小的载波泄漏。
(4)双相调制器。把数字信号调制到载波上，数字信号必须能在中频端提供约±10ma的电流。主要指标是相位偏差和载波抑制,将双相调制器和0°、90°功分器组合,可组成一个四相调制器(qpsk)。
(五)正交中频混频器。
正交中频混频器产生两个幅度相等、相位正交的中频输出， 它由两个混频器和两个分配/合成器组成。通常用于多卜勒系统，利用信号相位差确定移动止标的位置。正交中频混频器可用作数字解调器(psk)、i/q解调器。
(六)平衡式镜像抑制混频器。
将正交中频混频器的输出信号加至90°功率合成器，即可组成一个镜像抑制混频器。其用途是用于单边带接收机和低噪声接收前端。
镜像抑制混频器的原理是利用输入射频信号的二次正交在有用端和镜像端分别输出的有用信号和镜像信号（虚假信号），达到镜像抑制的目的。镜像抑制就是镜像振幅和有用振幅之比（db）。
(七)单边带调制器。
同平衡式镜像抑制混频器相似， 单边调制器（ssb）接受一个射频输入和一个中频输入信号，而产生带载波的上边带(rf+if)或下边带(rf-if)，再将不要的边带(rf-if)或(rf+if)抑制。
(八)二倍频器。
和上变频器相似，只是两个输入信号的频率相同，电路接法是将rf端和if端相连作为输入端，而l端作为输出端。输入电平足够大，变损约10-14db。
(九)混频一滤波组件
(1)中频带外抑制。混频器中频输出端加一个滤波器用于中频谐波及杂波抑制
(2)本振频率预送在混频器本振输入口插入滤波器用作抑制本振（如vco）谐波。
(3)单边带应用。在混频器射频输入口插入滤波器作射频预选，以组成“预选式”镜像抑制混频器。
