Ein Frequenzmischer ist eine nichtlineare oder elektrische Multiplikatorschaltung, die in der Lage ist, kontinuierliche Summen- und Differenzfrequenzen von zwei oder mehr Eingangssignalen zu erzeugen. Das Gerät wird häufig in Telekommunikationssendern und -empfängern verwendet. Die mathematischen Produkte sinusförmiger Signale wirken sich additiv und subtraktiv auf die resultierenden Frequenzen aus. In dem üblichen Superheterodyn-Empfänger sind die Frequenzmischereingänge beispielsweise das eingehende Hochfrequenz-(RF)-Signal und das Lokaloszillator-(LO)-Signal und die resultierende Summe oder Differenz der beiden Eingänge ist die Zwischenfrequenz (IF). Neben den Summen- und Differenzfrequenzen gibt es weitere Ausgaben mit kleineren Amplituden, einschließlich höherfrequenter oder höherwertiger Harmonischer.
Die Verwendung der ZF-Verstärkerstufen vereinfacht die ersten HF-Verstärkerstufen des Empfängers. Normalerweise muss nur eine Front-End-Stufe über das Empfängerband abstimmbar sein. Der Rest der HF-Verstärker nach dem Frequenzmischer ist nur auf die ZF abgestimmt. Ein spezieller Mischer, der als subharmonischer Mischer bezeichnet wird, kann eine LO-Frequenz eingeben, die der Hälfte der erforderlichen Frequenz entspricht, durch eine nichtlineare Vorrichtung gehen und effektiv einen LO mit dem Doppelten der ursprünglichen Frequenz erzeugen.
Bei der Verwendung von Vakuumröhren oder Trioden konnte ein Gitter zwischen Kathode und Anode den Elektronenfluss steuern. Durch richtiges Design war die Triode in der Lage, HF-Signale zu verstärken und zu schwingen, wenn die richtigen passiv abgestimmten Schwingkreise als Frequenzreferenz verwendet wurden. Die Triode wurde entwickelt, um mehr als ein Steuergitter zu haben. In den frühen 1900er Jahren wurde der Pentagrid-Wandler als Frequenzmischer verwendet, bei dem eine Triode mit vier zusätzlichen Gittern die Verstärker-, Oszillator- und Mischerfunktionen ausführte, was zu einem Ein-Vakuum-Front-End für Empfänger führte.
Die Ringmodulation ermöglicht die Verwendung von Transformatoren und einer Brückendiodenkonfiguration, um die gewünschte Multiplikation der Nachricht und der Trägerfrequenz zu erzeugen. Das Ergebnis ist ein Frequenzspektrum, bei dem die Nachricht um einen Betrag gleich der Trägerfrequenz höher in der Frequenz verschoben ist. Auf der Empfängerseite kann der Produktdetektor verwendet werden, um den modulierten Träger und die Trägerreferenzfrequenz einzugeben, um die ursprüngliche Nachricht wiederherzustellen.
Eine Gilbert-Zelle ist eine Bipolartransistorschaltung, die die Stromverstärkung von direkt gekoppelten Bipolartransistorstufen nutzt, um die erforderliche analoge Multiplikation zu erzeugen, um Frequenzmischerausgänge zu erzeugen. Das erste Eingangssignal wird den Basisanschlüssen von zwei als Differenzpaar arbeitenden Transistoren zugeführt, während der zweite Eingang den Basisanschlüssen von zwei Differenzpaaren von Transistoren mit Emittern zugeführt wird, die die Kollektorströme für das Differenzpaar für den ersten Eingang bereitstellen Signal. Der resultierende Ausgang steht an den Kollektoren der Differenzpaare für das zweite Eingangssignal zur Verfügung.
Der Frequenzmischer kann auch als Frequenzvervielfacher arbeiten. Wird dem Eingang eines Frequenzmischers das gleiche Signal zugeführt, umfassen die Ausgangsfrequenzen ganzzahlige Vielfache der Eingangsfrequenz. Am Ausgang stehen die zweite und dritte Harmonische zur Verfügung, wobei die zweite Harmonische einen höheren Pegel hat als die dritte Harmonische.