Термины: Интермодуляция, биение частот

В идеально линейном тракте преобразования не может возникнуть продуктов взаимодействия двух синусоидальных сигналов с частотами f₁ и f₂. Но если в тракте имеется нелинейность, то она приведёт к возникновению частот  побочных продуктов взаимодействия  f₁+f₂ и f₂-f₁, как показано на рисунке. Этот эффект называется интермодуляцией 1-го порядка, поскольку речь идёт о продуктах  взаимодействие основных (первых) гармоник исходных сигналов f₁ и f₂. Аналогично, можно рассматривать продукты взаимодействия всех гармоник, включая N-ую, как эффект интермодуляции N-ого порядка.

Характерным практическим случаем проявления эффекта интермодуляции в измерительных системах является эффект биения близких частот. Например, пусть частоты  f₁ и f₂  находятся за пределами верхней границы полосы частот пропускания измерительного преобразователя, но превышают рабочий диапазон преобразователя и поэтому ограничиваются по амплитуде. Такое или другое нелинейное искажение сигнала непременно вызовет эффект интермодуляции, который, в частности, породит частоту f₂-f₁, которая может уже попасть в полосу пропускания измерительного тракта – туда, где "совсем не ждали" появления помехи с частотой, которой нет в исходном сигнале. Таким образом, проявление  эффекта интермодуляции может быть достаточно неожиданным. И, тем более, важны знания о причинах возникновения интермодуляции.

В начале 20-го века известный изобретатель Л.С.Термен в своём уникальном музыкальнм инструменте Терменвоксе  использовал эффект биения близких высоких частот f₂, f₁, где одна из частот была постоянная - от первого генератора, а вторая зависела от положения руки, которая управляла частотой второго генератора. Обе частоты смешивались на нелинейном элементе, и отфильтрованная разностная частота биений усиливалась и подавалась на звуковоспроизводящий динамик.  Принцип, использованный Терменом, называется принципом преобразования частоты, который получил широкое развитие в радиоприёмных и передающих трактах.