在 TINA v16 及更高版本中，您可以使用谐波平衡分析方法分析非线性射频和微波电路。这种方法的优势在于它不需要详细的时域仿真，这对于 GHz 范围的信号来说成本可能非常高昂。您只需指定所需的基频谐波，程序就会计算并显示相应的频谱线。谐波平衡分析的示例电路可以在以下位置找到： 示例\RF\HB TINA文件夹。

我们来看几个例子。

三倍频电路

打开 TINA 的 Examples\RF\HB 文件夹中的 Tripler BJT.TSC 电路。

该三倍频电路使用高频双极晶体管 (MMBR941) 产生 2.4 GHz 的输出信号，正好是 800 MHz 输入频率的三倍。

要获得输出频谱，请使用以下设置从“分析”菜单运行“谐波平衡分析”。请务必选择 输出 在“输出”字段中。

将显示以下光谱电压。

观察可知，主要频谱分量出现在三次谐波（2.4 GHz）处，幅度为 113.85 mV，而 800 MHz 处的基频分量则显著较低，仅为 1.77 mV。这证实了三倍频操作的正确性。

您还可以通过单击以图形方式显示光谱线 平局 在谐波平衡分析对话框中点击按钮。

请注意，您可以通过单击来显示光谱线的数值。  (自动标签）  在图上点击按钮，然后点击频谱线的顶部。

您还可以通过列出频率来直接指定所需的频谱线。当某些频谱线与基频相差甚远时，这种方法尤其有用，因为如果将它们定义为基频的倍数，则需要过多的频谱线。

带PIN二极管的AM解调器

为了说明这项技术，请在 TINA 中打开 Examples\RF\HB 文件夹中的 AM 解调器与 PIN 二极管.TSC 电路文件。

这是一个简单的PIN二极管检波电路，其输出端带有一个RC低通滤波器。

AM 信号由三个发生器表示：一个发生器频率为 1 GHz，另外两个发生器形成上边带和下边带，每个边带与载波频率间隔 100 kHz。

现在利用谐波平衡分析法计算PIN检测器输出端调制信号的幅度。

从我们的数据库中通过 UL Prospector 平台选择 谐波平衡分析… 来自 分析 菜单。 这 HB 分析 对话 出现。

如前所述，在这种情况下，我们仅指定三个已知的频率。 HB 分析 为了避免计算基频下的所有频谱线（否则需要计算 10,000 条频谱线），我们使用对话式方法。然而，对于 100 kHz 的基频，由于引入的失真，我们只需要计算五条频谱线。

通过二极管。

现在按下 计算 按下按钮，光谱电压值就会显示出来。

请注意，虽然并非必须，但仍可以使用瞬态分析来计算这些频率下的波形。

从我们的数据库中通过 UL Prospector 平台选择 瞬 态 来自 分析/瞬态… 菜单。 这 瞬态分析 对话框出现。

按 OK 按钮。经过短暂的计算，调幅信号和解调信号的波形会出现在图表窗口中。

我们还可以使用傅里叶级数分析来复核谐波平衡分析的结果。

要进行傅里叶级数分析，请单击上方的解调信号。选择 傅里叶变换…… 来自 流程 对话框窗口的菜单。

傅立叶级数 对话框出现。

确保基频设置为 100 kHz。

按 计算 按下按钮。傅里叶级数频谱图随即出现。

计算得到的 100 kHz 下的 208.75 mV 与使用谐波平衡法计算得到的 202.70 mV 非常接近。

最后需要注意的是，正如我们在这个例子中看到的，现代计算机性能的不断提高使得时域方法与谐波平衡方法越来越有竞争力。