混頻器作為超外差接收機的重要組成部分，已經在雷達、通信、電子對抗、廣播電視、遙控遙測等諸多領域中得到了廣泛的應用。其技術指標的好壞直接影響到整機性能的發揮。本文從工程角度出發，著重分析了混頻器設計中應當注意的幾個關鍵問題。
1混頻器的基本概念
混頻是指將信號從一個頻率變換到另外一個頻率的過程，其實質是頻譜線性搬移的過程。在超外差接收機中，混頻的目的是保證接收機獲得較高的靈敏度，足夠的放大量和適當的通頻帶，同時又能穩定地工作。混頻電路包括三個組成部分：本機振蕩器、非線性器件、帶通濾波器，如圖1所示。
由于非線性元件(如二極管、三極管、場效應管等)的作用，混頻過程中會產生很多的組合頻率分量：∣pFL±qfs∣一般來講，其中滿足需要的僅僅是fI=fL-fS或者是fI=fs-fL。前者產生中頻的方式稱為高差式混頻，后者稱為低差式混頻。在這里，混頻過程中產生的一系列組合頻率分量經過帶通濾波器即可以選擇輸出相應的中頻，而其他的頻率分量會得到抑制。
2混頻器設計中的關鍵技術
2.1盡量選擇噪聲系數小、變頻損耗小或變頻增益大的混頻器
噪聲系數是衡量接收機內部噪聲對靈敏度影響程度的一個指標。接收機的總噪聲系數為：
式中：F0表示接收機的總噪聲系數；FR表示高頻放大器的噪聲系數；FC表示混頻器的噪聲系數；FI表示中頻放大器的噪聲系數；kpaR表示高頻放大器額定功率放大量；kpaC表示混頻器額定功率放大量(kpaC>1時)或額定功率傳輸系數(kpaC<1時)。
為了提高接收機的靈敏度，必須使總噪聲系數F0要小，而接收機多級電路總噪聲系數主要由第一級高頻放大器決定，也就是說，要保證高放噪聲系數小和額定功率放大量大的要求。
混頻器位于接收機的第二級，其噪聲系數、額定功率放大量或額定功率傳輸系數對整機噪聲系數也存在一定的影響，特別是對于無高放的接收機，混頻器噪聲系數、額定功率放大量(或額定功率傳輸系數)及對整機噪聲系數的影響更大。
對于采用二極管等不具備放大作用的混頻元件，常使用變頻損耗來代替混頻器額定功率傳輸系數，他定義為額定功率傳輸系數的倒數。即有：
式中lC表示變頻損耗。
由于二極管無放大作用，使得混頻器輸出中頻信號功率小于混頻器輸入端的高頻信號功率。當高放的額定功率增益不是很大時，他和變頻損耗的乘積可能比較小，因此混頻器的噪聲分量在整機的噪聲分量中占的比重變大，這時應保證使變頻損耗不宜過大。
采用三極管、場效應管或者模擬乘法器混頻時，由于他們具有放大作用，混頻器輸出中頻信號功率會大于輸入高頻信號的功率，這時常常采用變頻增益，即額定功率放大量kpaC(kpaC>1)來衡量混頻前后的功率變化。由于kpaC>1，因此為了降低總噪聲系數，需要使變頻增益愚kpaC大一些。
2.2確定混頻器的動態范圍 混頻器的動態范圍是指混頻器在規定的本振電平下，高頻信號輸入電平的可用范圍。設計時，要確定其下限和上限電平。
2.2.1 確定混頻器下限電平
混頻器下限電平由壕收機的靈敏度決定。接收機靈敏度可以表示為：
式中k為波爾茲曼常數，K=1.38×10-23J／K；T0為接收機工作環境的絕對溫度，單位K；B為接收機帶寬，單位為Hz；F0為接收機總的噪聲系數；Psmin為最小可以檢測的信號功率，單位W。
如果以dBm為單位，在室溫17℃(T0=290 K)條件下，式(3)變換為：
假設B=2×106Hz，混頻器的噪聲系數為FC=6 dB，則Psmin為-105 dBm，如果系統中指示判據要求最小功率要高于噪聲電平10 dB，則混頻器的動態范圍下限為-95 dBm。
