ตัวคูณความถี่คืออุปกรณ์ที่สร้างเอาต์พุตด้วยความถี่ที่เป็นความถี่คี่หรือหลายความถี่ ตัวอย่างเช่นสำหรับสัญญาณที่มีความถี่ 100,000 รอบต่อวินาที (cps) หรือ 100 กิโลเฮิร์ตซ์ (kHz) ตัวคูณความถี่อาจสร้างสัญญาณ 200 หรือ 300 kHz ตัวคูณความถี่มักใช้ในวงจรสื่อสารเพื่อสร้างความถี่สัญญาณที่ต้องการตามความถี่อ้างอิง
กลไกหลักสำหรับตัวคูณความถี่เรียกว่าการถ่ายโอนสัญญาณที่ไม่ใช่เชิงเส้น เมื่อเอาท์พุทตัวสร้างความถี่บนตัววิเคราะห์สเปกตรัมจะมีเส้นแนวตั้งเส้นเดียวที่มีปลายด้านบนที่สอดคล้องกับความกว้างของสัญญาณ ระดับสามารถเป็น 1 โวลต์ (V) แกนนอนแสดงความถี่ของสัญญาณนี้ ตัวอย่างเช่นความถี่ 500 ล้านเฮิร์ตซ์ (Hz) หรือ 500 เมกะเฮิรตซ์ (MHz) สัญญาณจะถูกระบุบนแกนแนวนอนของเครื่องวิเคราะห์สเปกตรัม
เมื่อความถี่อ้างอิงถูกป้อนเข้าไปในอุปกรณ์ที่ไม่ใช่เชิงเส้นเช่นแอมพลิฟายเออร์คลาส C หรือเครื่องตรวจจับไดโอดผลที่ได้คือสเปกตรัมความถี่ที่มีฮาร์โมนิกหรือทวีคูณของความถี่ดั้งเดิม การใช้ตัวกรอง bandpass พร้อมความสามารถในการส่งผ่านเฉพาะเอาต์พุตที่ต้องการผลลัพธ์คือฮาร์มอนิกที่ต้องการ ในตัวอย่าง 500 MHz ด้านบนอาจมีฮาร์มอนิกที่สองที่ 1,000 MHz
วิธีการคูณความถี่ถูกใช้ในกรณีพิเศษที่มีเพียงหนึ่งความถี่เอาท์พุทที่ต้องการเนื่องจากการรวมกันของตัวกรอง bandpass ต่างๆที่จำเป็นในการผลิตสัญญาณไซน์ไซน์ที่สะอาด ตัวอย่างเช่น 10 พันล้านรอบต่อวินาทีหรือ 10 กิกะเฮิร์ตซ์ (GHz) สัญญาณอาจไม่สามารถสร้างได้โดยตรง อาจเป็นไปได้ที่จะใช้เครื่องกำเนิดสัญญาณ 5 GHz หรือเครื่องกำเนิดความถี่ตามด้วยตัวคูณและตัวกรองแบนด์วิดท์ปรับเป็น 10 GHz
ตัวคูณสัญญาณใช้ในระบบมอดูเลตความถี่ (FM) เพื่อสร้างตัวส่งสัญญาณ FM ที่เปลี่ยนความถี่เป็นความถี่ที่ต้องการ มิกเซอร์ซึ่งต่างจากตัวทวีคูณความถี่ต้องใช้อินพุตสองตัว แม้ว่าจะถูกกำหนดให้เป็นตัวทวีคูณแบบอะนาล็อกเอาท์พุทตัวผสมจะสร้างผลรวมและความแตกต่างของสัญญาณอินพุต
heterostructure barrier varactor (HBV) คือการจัดเรียงไดโอดแบบ back-to-back แบบพิเศษที่มีความจุที่แตกต่างกันไปตามแรงดันไฟฟ้าข้ามไดโอด varactor ไดโอดเดี่ยวใช้ไดโอดเดียวที่มีความจุที่เปลี่ยนแปลงตามระดับของอคติย้อนกลับบนไดโอด ความจุสูงสุดเมื่อแรงดันไฟฟ้าเป็นศูนย์ในขณะที่ความจุลดลงในการแกว่งของแรงดันบวกหรือลบของ HBV คุณลักษณะนี้ทำให้ HBV มีประโยชน์สำหรับการคูณความถี่
