针对定开关频率调制下输出侧含有高频谐波边带的问题，提出了双级矩阵变换器变频调制策略，以提升双级矩阵变换器的电磁兼容性能以及运行性能。将Delta-Sigma矢量调制技术应用于双级矩阵变换器的逆变级中，基于仿真与实验结果分析了该调制策略下的双级矩阵变换器运行性能。仿真与实验结果表明：本文所提调制策略有效实现了双级矩阵变换器输出电流的频谱整形，不再含有高频谐波尖峰，有效降低了输出侧相电流高频谐波边带的幅值；本文调制策略下双级矩阵变换器输出相电流THD最高为4.26%，最低为1.62%，相较于空间矢量调制策略输出相电流THD平均降低了0.256%，这表明本文策略具有良好的运行性能；动态实验结果表明该策略具有良好的动态特性。