헤테로다인(heterodyne)은 전자기파의 주파수를 변조하거나 혼합하여 새로운 신호를 생성하는 기술이다. 주로 통신 및 신호 처리 분야에서 사용되며, 송신기와 수신기 시스템에서 널리 활용된다. 헤테로다인 방식은 기본적으로 두 개의 신호를 결합하여 새로운 주파수를 만들어내는 원리를 기반으로 한다. 이때 하나의 신호는 원래 신호(정보 신호)이고, 다른 하나는 기준 주파수를 가진 파형(로컬 오실레이터)이다.

헤테로다인 변조 방식은 주로 고주파 신호를 저주파로 변환하는 데 사용된다. 예를 들어, 라디오 수신기에서는 방송 주파수를 헤테로다인 방식으로 변조하여 오디오 주파수 대역으로 낮춘 후, 이를 스피커를 통해 출력한다. 이 과정에서 원래의 신호는 로컬 오실레이터의 주파수를 빼거나 더함으로써 새로운 중간 주파수(IF: Intermediate Frequency)를 생성하게 된다. 이렇게 함으로써 여러 주파수의 신호를 동시에 처리할 수 있는 장점이 있다.

헤테로다인 시스템의 장점 중 하나는 주파수 선택과 신호 증폭이 용이하다는 점이다. 특히, 비슷한 주파수를 가진 신호들이 동시에 존재할 때, 헤테로다인 방식은 특정 신호를 효과적으로 구별하고 증폭할 수 있는 능력을 갖춘다. 이러한 특징 덕분에 헤테로다인 기법은 무선 통신, 레이더 시스템, 광학 통신 등 다양한 분야에서 필수적인 기술로 자리 잡았다.

그러나 헤테로다인 방식에도 몇 가지 단점이 존재한다. 가장 큰 단점은 주파수 간섭으로 인해 원하는 신호 외에도 원치 않는 잡음이 발생할 수 있다는 점이다. 또한, 로컬 오실레이터의 주파수 안정성이 중요하며, 특히 고속 통신에서 이를 유지하기 위한 기술적 도전이 따르게 된다. 그럼에도 불구하고 헤테로다인 기술은 통신 현대화에 큰 기여를 하고 있으며 앞으로도 지속적으로 발전할 가능성이 높다.