超外差的概念

本科时学习通信原理就接触了超外差式(superheterodyne)接收机,也知道超外差式接收机的原理和框图,现在做了一些相关项目对此类功能也是熟悉了很多,但就是从来没去关注过为什么叫做超外差这么个奇怪的名字。
这两天赶硕士论文开题,补《雷达系统及其信息处理》,在雷达接收机章节中又看到这个词,才重新细细思考起这个词儿,然后突然觉得自己简直对不起学通信这个名号…连超外差这个词过了几年才明白。

首先从这个词的起源说起,超外差来源于外差(heterodyne),引用百度百科上的说法

heterodyne(外差原理)来自于希腊语的词根hetero(不同的)和dyn(功率)。
外差法的英文原意应该是 “不同频率信号作为驱动力的方法”, 用汉语可凝练成 “异频驱使法”, 再进一步, 就变成 “外差法” 了. 这个从外差法专利文档中也可以得到印证, 其在最后的保护范围声明中, 斐德森一口气开列了 9种情况, 核心内容都是”用两个以及两个以上频率的信号相作用产生新的频率的方法”。

也就是说本质是利用两个频率混频之后的结果得到所用信号的频率。一个词总结就是频谱搬移
尼玛原来频移的技术是这么引入进来的,我现在做的硬件很多都在搞上/下变频、升/降采样,都跟着玩意儿有关,搞了这么久才知道精髓原来就是外差…

再回到超外差,从名字可看出,超外差就是由外差发展而来的,引用维基百科的说法

超外差接收机是一种利用超外差原理的无线电接收机,1918年由美国无线电工程师埃德温·霍华德·阿姆斯特朗发明。超外差原理是一种利用机器内一个可变的振荡器产生的电波和外来信号混合以产生固定频率的中频信号。

也就是超外差多了一个从射频到中频的过程,这样接收处理就相对容易了,涉及到中频滤波等等。
其框图、优点之类的不再赘述了,百科中都有,总之超外差这个概念弄明白了,那么接收机的原理基本上也就有个数了。

reference:
超外差收音机-维基百科
超外差-百度百科
外差原理