Vad är mellanfrekvens?

Mellanfrekvens (IF) är en kopia av en mottagen signal men med frekvens som förskjuts vanligtvis under radiomottagarens frekvens. Användningen av mellanfrekvens är ett resultat av ansträngningarna att bygga en mottagare som har ett brett spektrum av mottagarfrekvenser. IF används ofta för att öka signalbehandlingen eller konvertera frekvenser till en vanlig frekvens för bearbetning.

Radiomottagare är en serie progressiv signalförstärkning av en uppsättning kaskadradiofrekvensförstärkare (RF). Förstärkare ökar signalnivån, vilket innebär att antennsignalen måste matas till ett mycket känsligt första steg, förstärkas och skickas till det andra steget och så vidare för ytterligare förstärkning. De första byggda radiomottagarna var TRF-mottagare, som hade RF-steg som alla var inställda på mottagarfrekvensen. TRF-mottagare passar bäst för mottagning av endast en frekvens. För att ställa in ett stort antal frekvenser kanske TRF-mottagare inte är praktiska förutom i speciella tillämpningar.

En vanlig radio för utsändningsamplitudmodulering (AM) kan ta emot cirka 580 till 1 600 kiloherz (kHz). Vid inställning minskas en resonanskrets, vanligtvis en avstämd frekvenstransformators shuntkapacitans, för att ställa in till högre frekvenser. Vid någon tidpunkt slutar kretsen med en komplicerad, inställd inställbar multikondensator med fyra separata kondensatorer. Nästa problem är oönskad koppling av signalen på fjärde stegets utgång, och hittar sin väg in i ingången till det första steget. Alla dessa resulterar i bullriga högtalarutgångar.

Andra begränsningar av TRF-mottagare inkluderar komplicerad design av induktans och kapacitanser som behövs i de inställda kretsarna. Lösningen är att ersätta de flesta RF-steg med IF-förstärkare med fixerade frekvensinställda transformatorer. Dessa mellanfrekvenstransformatorer har en primärlindning och en sekundärlindningssår på en justerbar kärna.

IF-strategin är att flytta frekvensen för den mottagna RF så att den är fixerad till IF-värdet. För mottagning av exempelvis 580 kHz genererar mottagaren en lokal frekvens av 1 035 kHz. Skillnaden mellan den lokala frekvensen och mottagarfrekvensen är 455 kHz, vilket är mellanfrekvensen. Samma process dupliceras vid olika lokala frekvenser, vilket innebär att man ställer in ett stort antal mottagningsfrekvenser när man använder IF.

En mellanfrekvensförstärkare är inställd endast en gång på fabriken. En enhet som redan är inställd på det specifika IF kallas ett mellanfrekvensfilter. De flesta av dessa filter är kvartsstyrda eller förskurna kristaller anpassade till IF. Mellanfrekvensen används i nästan alla radiomottagare som kategoriseras som heterodyne- eller super-heterodyne-mottagare.