混频器把 RF 和 LO 相乘,输出和频(RF+LO)和差频(|RF-LO|);上变频用和频,下变频用差频(中频 IF);镜像频率 = 2LO - RF,和 RF 产生相同 IF,会干扰接收;镜像抑制用镜像抑制混频器或高中频。
本文概述
混频器是射频收发机核心,面试常考:和频差频、镜像频率、镜像抑制。回答要讲清混频原理和镜像问题。
核心要点
混频器输出 = RF × LO,产生和频 RF+LO 和差频 |RF-LO|
上变频:IF + LO → RF(发射机)
下变频:RF - LO → IF(接收机)
镜像频率 f_image = 2fLO - fRF,和 RF 产生相同 IF
镜像抑制:镜像抑制混频器(Hartley/Weaver)、高中频、SAW 滤波器

面试官考察点
射频核心题。面试官看你是否理解镜像频率。重点听:公式、镜像干扰、抑制方法。
回答思路
算镜像频率,讲为什么干扰,怎么抑制。
参考回答
混频原理。混频器是乘法器,输出 RF×LO:
cos(ωRF t) × cos(ωLO t)
= 0.5cos((ωRF-ωLO)t) + 0.5cos((ωRF+ωLO)t)
产生差频(IF)和和频,滤波器取需要的那个。
本例。RF=2.4GHz,LO=2.1GHz:
IF = |RF - LO| = 2.4 - 2.1 = 0.3GHz = 300MHz
镜像频率。
f_image = 2×fLO - fRF = 2×2.1 - 2.4 = 1.8GHz
1.8GHz 信号和 LO 混频:|1.8 - 2.1| = 0.3GHz = 同样的 300MHz IF!
为什么要抑制。
镜像频率信号和有用信号产生相同 IF,无法在 IF 滤波器区分;
镜像信号直接叠加到 IF,降低信噪比;
如果镜像处有强干扰,接收机被阻塞。
| 项目 | 有用信号 | 镜像信号 |
|---|---|---|
| 频率 | 2.4GHz | 1.8GHz |
| LO | 2.1GHz | 2.1GHz |
| IF | 300MHz | 300MHz |
| 位置 | LO 上方 | LO 下方对称 |
镜像抑制方法。
RF 前端滤波器:在混频前用 SAW/BAW 滤波器滤掉镜像频率;
高中频:IF 选高,镜像离 RF 远,RF 滤波器容易滤;
镜像抑制混频器:Hartley 或 Weaver 结构,两个混频器+90° 移相,抵消镜像;
零中频(直接变频):LO=RF,IF=0,镜像=RF 本身,无镜像问题(但有直流偏移和 I/Q 失衡)。
上变频(发射机)。
IF + LO → RF(和频),滤波器取和频;
差频(|IF-LO|)是边带,要滤掉;
SSB 混频器可以只输出一个边带。
注意。
混频器有转换损耗(5~10dB),后级要放大;
LO 功率要足够(一般 0~10dBm),太小混频效率低;
混频器非线性产生互调,要注意线性度(IIP3);
端口隔离:LO 泄漏到 RF/IF 端口会引起问题。

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