外差原理

在無線信號處理中，外差原理是指通過混合兩個不同頻率的波來產生新的頻率。兩個頻率的波可以通過電子管，電晶體，二極體或者其他的信號處理設備來混合。通過正餘弦三角公式我們知道，兩個波混合後會產生兩個新的頻率其中一個為它們的和，一個為它們的差。而我們通常只取其中的一個來作為我們下一步輸入的有用信號。

基本介紹

• 中文名：外差原理
• 外文名：heterodyne
• 套用領域：無線信號處理
• 提出者：Reginald Fessenden

詳細內容

heterodyne（外差原理）來自於希臘語的詞根hetero（“不同的”）和dyn（“功率”）。外差原理技術是由加拿大的工程師Reginald Fessenden與1901首先提出的，但由於當時的本機振盪器很不穩定而沒有被持續重視。在那個無線電的時代，Fessenden使用這種技術使莫爾斯電碼（連續波）信號變得可以聽見。外差接收器有一個振盪電路，稱為本地振盪器，產生的無線電信號與輸入信號的頻率接近。這樣，當兩個信號混合的差將在可聽頻率範圍（約為16Hz~16kHz）。這樣在揚聲器端產生了的聲音，因此，“點”和“短線”組成的莫爾斯電碼變為了嗶嗶的可聽見的聲音。當然，這種技術還在無線電電報，振盪器（拍頻振盪器）等等中有著廣泛的套用。

理論發展

後來，超外差接收器（超外差）由 Edwin Howard Armstrong 在1918年發明，接收機利用外差技術將輸入的射頻信號（RF）轉換到一個固定的中頻（IF）。超外差和外差之間的差異在於：外差接收機僅僅使用調諧射頻濾波器來進行前端處理，而超外差接收機使用了一系列的器件：混頻器電路，一個穩定的本地振盪器（LO）和固定頻率的高增益帶通放大器來產生穩定的後續信號。