諧波平衡法
諧波平衡法
波平衡法,或稱描述函數法，是經典控制理論中處理非線性問題行之有效的方法。方法的內容之一是用近似方程有、無周期解來判斷原系統方程有、無周期解。原始的諧波平衡法，其基本原理是將動態方程的每一狀態變數用一個傅里葉級數表示，以滿足其周期性的要求。然後，應用優化演演算法，優化傅里葉級數的係數，使得系統方程具有最小的誤差。這種原始方法，雖然避開了在時域內對動態方程進行數值積分迭代的複雜過程.
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諧波平衡法
我們知道，在頻域中要描述象三極體、二極體那樣的非線性器件是非常困難的，然而，我們能容易的在時域中得到非線性元件的非線性模型。因此，在諧波平衡模擬器中，非線性系統在時域中描述，而線性系統在頻域中描述，FFT則是聯繫時域和頻域的一座橋。
諧波平衡分析法是一種混合的頻域∕時域分析技術，將時域和頻域通過 FFT 結合起來，它將電路狀態變數近似寫成傅立葉級數展開的形式，通常展開項必須取得足夠大，以保證高次諧波對於模擬結果的影響可以忽略不計。諧波平衡法在目前的商用RF軟體中得到了很好的應用，如ADS、AWR、HSpice、Nexxim等都支持HB分析。
諧波平衡模擬是非線性系統分析最常用的分析方法，用於模擬非線性電路中的雜訊、增益壓縮、諧波失真、振蕩器寄生、相噪和互調產物，它要比SPICE基模擬器快得多，可以用來對混頻器、振蕩器、放大器等進行模擬分析。
對放大器而言，採用諧波平衡法分析的目的就是進行大信號的非線性模擬。通過它可以模擬電路的1dB輸出功率、效率以 及IP3等與非線性有關的量。