在 TINA v16 及更高版本中，您可以使用諧波平衡分析方法分析非線性射頻和微波電路。這種方法的優點在於它不需要詳細的時域仿真，這對於 GHz 範圍的訊號來說成本可能非常高。您只需指定所需的基頻諧波，程式就會計算並顯示對應的頻譜線。諧波平衡分析的範例電路可以在以下位置找到： 範例\RF\HB TINA資料夾。

我們來看幾個例子。

三倍頻電路

開啟 TINA 的 Examples\RF\HB 資料夾中的 Tripler BJT.TSC 電路。

此三倍頻電路使用高頻雙極電晶體 (MMBR941) 產生 2.4 GHz 的輸出訊號，正好是 800 MHz 輸入頻率的三倍。

若要取得輸出頻譜，請使用下列設定從「分析」功能表執行「諧波平衡分析」。請務必選擇 輸出 在“輸出”字段中。

將顯示以下光譜電壓。

觀察可知，主要頻譜成分出現在三次諧波（2.4 GHz）處，振幅為 113.85 mV，而 800 MHz 處的基頻分量則顯著較低，僅為 1.77 mV。這證實了三倍頻操作的正確性。

您也可以透過點擊以圖形方式顯示光譜線 畫 在諧波平衡分析對話框中點選按鈕。

請注意，您可以透過點擊來顯示光譜線的數值。  (自動標籤）  在圖上點選按鈕，然後點選頻譜線的頂部。

您也可以透過列出頻率來直接指定所需的頻譜線。當某些頻譜線與基頻相差甚遠時，這種方法尤其有用，因為如果將它們定義為基頻的倍數，則需要過多的頻譜線。

附PIN二極體的AM解調器

為了說明這項技術，請在 TINA 中開啟 Examples\RF\HB 資料夾中的 AM 解調器與 PIN 二極體.TSC 電路檔。

這是一個簡單的PIN二極體檢波電路，其輸出端帶有一個RC低通濾波器。

AM 訊號由三個產生器表示：一個產生器頻率為 1 GHz，另外兩個發生器形成上邊帶和下邊帶，每個邊帶與載波頻率間隔 100 kHz。

現在利用諧波平衡分析法計算PIN檢測器輸出端調變訊號的振幅。

選擇 諧波平衡分析… 來自 分析 菜單。 的 HB 分析 對話 出現。

如前所述，在這種情況下，我們僅指定三個已知的頻率。 HB 分析 為了避免計算基頻下的所有頻譜線（否則需要計算 10,000 條頻譜線），我們使用對話式方法。然而，對於 100 kHz 的基頻，由於引入的失真，我們只需要計算五條頻譜線。

通過二極體。

現在按下 計算 按下按鈕，光譜電壓值就會顯示出來。

請注意，雖然並非必須，但仍可以使用瞬態分析來計算這些頻率下的波形。

選擇 短暫的 來自 分析/瞬態… 菜單。 的 瞬態分析 出現對話框。

按 OK 按鈕。經過短暫的計算，調幅訊號和解調訊號的波形會出現在圖表視窗中。

我們也可以使用傅立葉級數分析來複核諧波平衡分析的結果。

若要進行傅立葉級數分析，請點選上方的解調訊號。選擇 傅立葉變換… 來自 過程 對話框視窗的選單。

傅立葉級數 出現對話框。

確保基頻設定為 100 kHz。

按 計算 按下按鈕。傅立葉級數頻譜圖隨即出現。

計算得到的 100 kHz 下的 208.75 mV 與使用諧波平衡法計算得到的 202.70 mV 非常接近。

最後要注意的是，正如我們在這個例子中看到的，現代電腦效能的不斷提高使得時域方法與諧波平衡方法越來越有競爭力。