变频和混频电路在通信系统中扮演着至关重要的角色，尤其在本科级别的高频电子线路学习中，这是不可或缺的一部分。本章主要介绍了变频的概念、变频器的基本原理以及常见的变频器电路，并深入探讨了变频过程中的干扰问题。
变频是一种信号处理技术，通过非线性元件和本地振荡器将输入信号的频率转换为另一个频率，常用于超外差式接收机、接力通信和卫星通信系统等。变频器分为两类：自激式变频器和他激式变频器，前者自身产生控制信号，后者则需要外部振荡器提供的本振输入。变频器的主要组成部分包括非线性元件、本地振荡器和中频滤波器。中频通常设定为固定值，如465kHz（调幅收音机）、10.7MHz（调频收音机）等，以优化接收机性能和简化设备。
混频器是变频电路的一种形式，它利用非线性器件产生新的频率分量，将输入信号的频谱线性搬移到不同的频率段。混频器的特点在于输出是中频已调波信号，保持原有的调制特性，同时其输入和输出均为高频信号。混频器位于接收机前端，对微弱的输入信号敏感，也可能引入高频干扰，这些干扰主要分为组合频率干扰、副波道干扰和交叉调制及互调干扰，需要采取措施来降低。
变频和混频的基本原理涉及到非线性器件的工作机理。当输入信号与本地振荡信号共同作用于非线性元件时，通过幂级数展开可以分析出各种频率成分，包括所需的目标中频信号。这个过程可以用傅里叶变换进行数学分析，揭示信号频谱的变化。
混频器的技术指标主要包括变频增益、噪声系数、选择性和输出IP2/IP3等。变频增益描述了输入信号到输出中频信号功率的放大倍数，噪声系数则衡量了混频器引入的额外噪声。选择性决定了混频器能够区分不同频率信号的能力，而输出IP2/IP3反映了混频器对抗非线性失真的能力。
晶体三极管变频器、二极管环形变频器和模拟乘法器变频电路是常见的变频器类型。晶体三极管变频器利用三极管的非线性特性实现频率转换，二极管环形变频器则依赖于二极管的非线性伏安特性，模拟乘法器通过乘法运算直接产生所需中频信号，具有较高的线性度和选择性。
总之，变频和混频电路是通信系统的基础组件，它们通过非线性转换实现信号频率的改变，从而满足不同通信需求。理解其工作原理和干扰问题，对于设计和优化通信系统至关重要。
