“高频电子线路第五版（于红旗）”课前学习指南
第四章非线性电路、时变参量电路和变频器
目录
1.什么是线性元件和非线性元件？两者的伏安特性有何区别？2
2.泰勒级数在非线性电路分析中有何作用？2
3.简谐振动的数学定义是什么？它与本振信号有何关联？2
4.非线性电路的主要特点是什么？请举例说明。2
5.线性时变参量电路的核心特点是什么？如何实现频率变换？3
6.混频器的主要干扰类型有哪些？简述组合频率干扰与副波道干扰的区别。3
7.二极管平衡混频器与环形混频器的工作原理有何异同？3
8.变频器在通信系统中的核心作用是什么？请举例说明典型应用场景。4
9.晶体管混频器的四种电路组态各有何优缺点？4
10.学习本章时，如何理解非线性电路的频率变换特性？5
11.如何区分混频器中的各类干扰并掌握抑制方法？5
12.学习线性时变参量电路时，如何建立“大信号控制参量、小信号线性放大”的概念？.5
—1—
1.什么是线性元件和非线性元件？两者的伏安特性有
何区别？
答：线性元件：参数与电流或电压无关，如电阻、空气
芯电感、线性电容，伏安特性为直线。
非线性元件：参数随电流或电压变化，如二极管、带磁
芯的电感，伏安特性为曲线。
2.泰勒级数在非线性电路分析中有何作用？
答：泰勒级数用于将非线性元件的伏安特性在静态工作
点附近展开为幂级数，通过保留低次项（如平方项）近似分
析非线性电路的频率变换特性，是幂级数分析法的基础。
3.简谐振动的数学定义是什么？它与本振信号有何关
联？
答：简谐振动是物体在大小与位移成正比、方向相反的
合外力作用下的运动，数学表达式为正弦或余弦函数。本振
信号通常为简谐振荡电压，用于控制非线性元件的参量变化
（如晶体管跨导），实现频率变换。
4.非线性电路的主要特点是什么？请举例说明。
答：（1）频率变换作用：输入信号经非线性元件后产生
新频率成分。例如，二极管加正弦电压时，电流包含基波、
谐波及直流成分；两正弦电压作用于非线性电阻i=kv2时，
电流产生和频、差频及二次谐波。
（2）不满足叠加原理：非线性电阻中，两电压同时作用
—2—
时的电流不等于各自单独作用的电流之和。
5.线性时变参量电路的核心特点是什么？如何实现频
率变换？
答：特点：同时作用大信号（控制参量）和小信号（线
性放大），参量随大信号周期性变化，对小信号呈现线性特性。
频率变换原理：大信号（如本振v0）调制元件参量（如
晶体管跨导gm），使其按v0频率变化，与小信号vs相乘
后产生和频、差频（如中频f0?fs）。
6.混频器的主要干扰类型有哪些？简述组合频率干扰
与副波道干扰的区别。
答：干扰类型：组合频率干扰、副波道干扰（含中频干
扰、镜像干扰）、交叉调制、互相调制、阻塞现象等。
区别：
组合频率干扰：由有用信号fs与本振f0的谐波组合
（pf0±qfs≈fi）引起。
副波道干扰：由外来干扰信号fn与本振谐波组合
（pf0±qfn≈fi）引起，如中频干扰（fn=fi）、镜像干扰（fn=
f0+fi）。
7.二极管平衡混频器与环形混频器的工作原理有何异
同？
答：相同点：均利用大信号控制二极管工作在开关状态，
通过开关函数分析法实现频率变换，输出包含和频、差频及
—3—
高次谐波。
不同点：
平衡混频器：使用两只二极管，输出含输入信号频率fs、
和频/差频及奇次谐波（如3f0±fs）。
环形混频器：四只二极管组成桥式电路，相当于两个平
衡混频器级联，抑制了fs分量，输出仅含奇次谐波的和频/
差频（如f±f、3f±f），非线性产物更少。
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