Les diodes FR sont des dispositifs semi-conducteurs passifs utilisés dans les circuits de fréquence radio (FR). Elles sont dotées de nombreux rouleaux différents en raison de leurs caractéristiques non linéaires et directionnelles. Les diodes FR sont utilisées dans les applications suivantes : mélangeurs à diode, commutateurs Tx/Rx, réglage de récepteurs, oscillateurs commandés en tension et blocs de contrôle de gain automatiques (AGC).

Les diodes Schottky sont des diodes porteuses chaudes avec une faible chute de tension qui peuvent fonctionner comme des commutateurs rapides. Il s'agit de dispositifs avec jonction entre un métal et un semi-conducteur, contrairement aux jonctions normales entre deux semi-conducteurs des autres diodes. Leur temps de recouvrement inverse est rapide, c'est-à-dire le délai pour que la diode passe de l'état activé à l'état désactivé. Elles sont utilisées dans les détecteurs et les mélangeurs FR, et peuvent fonctionner à des fréquences très élevées, supérieures à 50 GHz. Historiquement, les diodes Schottky étaient utilisées comme des détecteurs à cristal dans les premières radios.

Les diodes à effet tunnel sont des dispositifs à fonctionnement rapide dotés de jonctions de type P et N fortement dopées, si bien que la bande interdite caractéristique de la diode est divisée, ce qui facilite l'effet de tunnel de mécanique quantique. La polarisation en sens direct réduit le courant avec une tension plus élevée. C'est ce que l'on appelle un effet de résistance négative. Les diodes à effet tunnel polarisées en sens inverse fonctionnent comme des diodes inversées (une variante de la diode Zener) mais avec une linéarité est extrêmement élevée. Cette caractéristique en fait des détecteurs, des redresseurs et des commutateurs hautes vitesse excellents. Elles sont généralement fabriqués en silicium, en germanium ou en arséniure de gallium. Elles sont utilisées dans les convertisseurs de fréquence, les détecteurs FR, les oscillateurs et les amplificateurs. Leur caractéristique particulière, selon laquelle elles peuvent avoir une résistance différentielle négative sous certaines conditions, le permet d'être utilisées en tant qu'amplificateurs FR. Les amplificateurs à diode à effet tunnel sont utilisés dans des applications micro-ondes et FR haute fréquence, tels que les amplificateurs de satellite, et peuvent fonctionner au-dessus de 15 GHz.

Les diodes PIN sont utilisées comme des contacts non ohmiques (des jonctions non rectifiantes). Elle se caractérise par leurs zones de type des N et P fortement dopées, de même que leur large zone intrinsèque. Ces caractéristiques améliorent leur capacité à être utilisées comme atténuateurs, commutateurs rapides (environ 10 ms) et photodétecteurs, mais les rend inutile pour toute rectification. Une diode PIN se transforme en élément en série à faible impédance lorsqu'elle est polarisée en sens direct, tandis que son impédance est élevée, à hauteur de plusieurs kilowatts, lorsqu'elle n'est pas polarisée. Elles peuvent ainsi être utilisées dans les commutateurs Rx/Tx. Une diode PIN en série est un circuit de commutation PIN qui fournit une isolation à haute impédance au transmetteur, afin de le protéger contre l'endommagement Lorsqu'une diode PIN s'éteint, cela augmente son impédance de façon monotone. Elles peuvent ainsi être utilisées pour les applications d'atténuateurs commandés par tension, ce qui peut être nécessaire dans un contrôle de gain automatique FR.

Les mélangeurs RF, ou simplement mélangeurs, sont des appareils semiconducteurs non linéaires qui exécutent la multiplication analogique de 2 signaux de radiofréquence et génèrent le produit résultant. La vocation principale d'un mélangeur RF est de traduire un signal d'une fréquence en signal d'une fréquence différente dans des circuits émetteurs et récepteurs. Un signal de radiofréquence reçu ou à transmettre est multiplié par la fréquence de référence de l'oscillateur local. Un récepteur produit l'entrée reçue de fréquence supérieure et la convertit en fréquence inférieure, également appelée fréquence intermédiaire ou en fréquence de 0 Hz (bande de base) dans un récepteur de conversion direct. Les émetteurs tirent parti des mélangeurs dans le sens inverse. En effet, ils convertissent le signal de fréquence intermédiaire en signal à la fréquence transmise. Idéalement, 2 porteurs modulés sont multipliés par un mélangeur afin de produire un signal présentant deux porteurs modulés surimposés avec des fréquences ajoutées et soustraites . Il s'agit de fréquences hétérodynes ou d'image de bande latérale supérieure et inférieure. Dans la réalité, les mélangeurs présentent des caractéristiques de transfert non idéales et génèrent des produits de mélange supplémentaires appelés "spurs". Les spurs comprennent différents niveaux de produits de mélange intégralement harmoniques, appelés produits d'intermodulation. Idéalement, un seul produit uniquement est nécessaire : la bande latérale supérieure ou inférieure. Les topologies de mélangeur optimisées pour réduire les spurs et offrir une seule bande latérale sont appelées mélangeurs de bande latérale unique ou de rejet d'image. La suppression d'une bande latérale réduit les exigences de filtrage du circuit émetteur ou transmetteur. Les mélangeurs sont davantage susceptibles de présenter une symétrie équilibrée. Entre autres avantages, ils procurent une isolation inhérente, une annulation d’intermodulation, un rejet du signal en mode commun et une efficacité de conversion améliorée. Afin d'isoler les entrées associées à chacun d'entre eux et la sortie, un composant hybride de 180° est utilisé pour transformer le mélangeur à 3 ports en dispositif à 4 ports. Le dispositif à 4 ports présente des signaux de sorties divisés équitablement, déphasés de 180°. La combinaison de 2 mélangeurs équilibrés entraîne la création d'un mélangeur à double équilibrage. La configuration de cette topologie permet d'annuler 75 % des spurs au port de fréquence intermédiaire. Il est possible de paramétrer d'autres combinaisons plus complexes de mélangeurs équilibrés. Un mélangeur à composante en phase/quadrature est une variante de mélangeur radio qui présente 2 circuits de mélangeur avec des signaux de référence d'oscillateur local déphasés de 90°(quadrature). Par ailleurs, en déphasant la sortie d'un mélangeur de 90 et en ajoutant ou en soustrayant la sortie sur l’autre mélangeur, l'une des images est annulée/supprimée en raison des relations trigonométriques. On parle ici de mélangeur de rejet d’images Hartley. Ce dispositif présente l’avantage de réduire les exigences de filtrage. Les mélangeurs RF sont disponibles dans différentes technologies, des simples anneaux de diodes aux cellules Gilbert constituées de transistors à effet de champ ou bipolaires disposés en cascade complexe. Ils comportent un oscillateur contrôlé en tension et une PLL, et peuvent intégrer des circuits amplificateurs. Un mélangeur RF affiche notamment une perte de conversion, une isolation, un point de compression à 1 dB, des caractéristiques de distorsion d'intermodulation et un facteur de bruit. La perte de conversion correspond à la différence entre les niveaux de puissance de radiofréquence à l'entrée et de puissance de fréquence intermédiaire à la sortie.L 'isolation entre les ports réduit les spurs provoqués par les signaux dirigés vers un port inapproprié. Le point de compression d’1 dB correspond à la mesure de la linéarité du mélangeur. Il s';agit du volume de puissance d'entrée requis pour augmenter la perte de conversion d';1 dB. Les composants à distorsion d'intermodulation sont des produits mélangeurs créés par le mélange des termes d'harmonique générés par des caractéristiques non idéales de mélangeur. On parle ici de termes de distorsion d’intermodulation à tonalité unique. Le facteur de bruit correspond à la dégradation du rapport Signal/Bruit provoquée par le mélangeur. Il est étroitement associé à la perte de conversion du mélangeur.