목차
1. 믹서는 왜 필요한가?

2. 신호를 "혼합한다"는 것은? 

"혼합한다"는 동작은 크게 두가지 종류로 나눌 수 있습니다. 혼합하는 2개의 신호를 a(t), b(t)라 하고, 각각의 주파수를 f1, f2 (f1>f2) 라고 가정해보겠습니다. 이해를 쉽게 하기 위해, a(t), b(t)는 아래 식과 같은 단일 정현파로 간주하겠습니다.

   (1)

   (2)

(1) 더한다 ( + )

우선 혼합한다는 의미를 a(t)+b(t)로 나타낼 수 있습니다.

   (3)

이 경우는 혼합해도 2개의 신호에 변화가 없고, 서로 영향을 주는 일도 없습니다. 따라서 a(t)와 b(t)를 "혼합한" 출력은 <그림 8-2>에 나타낸 것처럼 a(t)와 b(t)밖에 없고, 2개의 입력신호가 서로 관계되어 만들어진 새로운 성분은 전혀 없습니다.

전력합성기(combiner)에 의해 신호가 합성된 경우의 결과가 바로 이렇습니다. 2개의 신호끼리 상호적으로 작용하여 생성된 새로운 성분이 없기 때문에, 이것은 믹서로 사용할 수 없습니다.

<그림 8-2> 더한다 ( + )

(2) 곱한다 ( X )

두 번째로 혼합한다는 의미를 a(t)*b(t)로 나타낼 수 있습니다.  a(t)와 b(t)를 곱하고 삼각함수의 공식을 적용하면 아래와 같이 됩니다.

   (4)

이러한 곱셈에 의해, a(t)와 b(t)의 합 또는 차의 주파수 성분이 만들어지게 됩니다. 즉 곱하기 연산에 의해 새로운 주파수 성분이 나타나며, 주파수 변환이 이루어지고 있습니다. <그림 8-3>에 두 입력신호와 주파수변환에 의해 만들어진 합/차 성분과의 관계를 나타내었습니다. 이를 통해, 곱하는 동작을 하는 회로에 의해 믹서가 구현된다는 것을 알 수 있습니다.

<그림 8-3> 곱한다 ( X )

위의 수식에서보면, 두 신호를 곱하게 되면 합과 차의 성분도 얻을 수 있기 때문에 새로운 주파수로 주파수 변환이 가능하다는 것을 알 수 있었습니다. 여기서 중요한 것은 주파수가 바뀌더라도 그 주파수에 실린 정보는 그대로 유지된다는 것입니다. (만약 안그렇다면 변환할 이유가.. ^^;) 그렇다면 실제로 곱하는 기능을 하는 회로를 어떻게 구현할 수 있는지 알아보도록 하겠습니다.

믹서에는 크게 두가지 타입이 있습니다. 하나는 다이오드(수동소자)를 이용한 패시브 믹서(Passive Mixer)이고, 다란 하나는 트랜지스터,FET 등의 능동 소자를 이용한 액티브 믹서 (Active Mixer)입니다. 둘다 반도체 소자가 가지는 비선형 특성을 이용하여 주파수 변환을 실시하게 됩니다.

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