非线性微波电路与系统 第三章..

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3.1.1 谐波平衡方程的建立
Y1,1 I1 Y1, N 1 Y1, N 2 I Y Y 2, N 2 Y2,1 2 2, N 1 ... ... ... VN 1 ... ... VN 2 ... ... ... ... ... ... ... IN YN , N 1 YN , N 2 YN ,1 Y1,2 ...... Y1, N V1 Y2,2 ...... Y2, N V2 ... ...... ... ... ... ...... ... ... ... ...... ... ... YN ,2 ...... YN , N VN
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3.1 谐波平衡法
3.1.1 谐波平衡方程的建立
一般非线性二端口部件的等效电路
等效电路中的输入输出网络一般为匹配、偏置、 滤波等电路。
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3.1.1 谐波平衡方程的建立
分为线性和非线性子网络的非线性等效电路。
N非线性元件的个数。
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3.1.1 谐波平衡方程的建立
I1,0 I1,1 I 1,2 .... I1,k I 2,0 I 2,1 I 2,2 .... I 2,k .... I N ,k I1,0 I1,1 I1,2 .... I1,k I 2,0 I 2,1 I 2,2 .... I 2,k .... I N ,k
Ym,n diag Ym,n (kwp ) , k 0,1,2,......, K
即
Ym ,n
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Ym ,n (0) Y ( w ) m ,n p ... ... ... Ym ,n (kwp )
Vb1 V s 0 0 Vn1 V ...... n 2 V b2 0 ...... 0
非线性微波电路与系统
电子工程学院 电磁场与微波技术 主讲人： 徐锐敏
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（教授）
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3.1 谐波平衡法
谐波平衡法：
分析单一的频率信号激励强或弱的非线性电 路。用于分析功放、倍频器、带本振激励的混频器 等。 变换矩阵法（大/小信号法）： 分析两个频率信号激励的非线性电路，其中 一个激励信号幅度很大而另一个幅度很小。用于混 频器、调制器、参量放大器、参量上变频器等。
I
即
Is
YNN
V
I = Is + YNN V
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3.1.1 谐波平衡方程的建立
电路图中的N+1,N+2端口的激励源转换为端口1至N的电 流源。到此，我们完成了求解流入线性子网络的电流向 量。
即：流入线性子网络的 电流＋流入非线性子网 络的电流＝0
0

下标分别为第几端口 数（某非线性元件）和谐 波的次数。其中，k为谐波 的最高次数
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3.1.1 谐波平衡方程的建立
对于线性子网络
I1 Y1,1 I 2 Y2,1 I3 ... ... ... ... ... ... YN ,1 I N YN 1,1 I N 1 YN 2,1 I N 2 V 1 V2 Y2,2 ...... Y2, N Y2, N 1 Y2, N 2 V3 ... ...... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... ... ...... ... ... ... ... YN ,2 ...... YN , N YN , N 1 YN , N 2 VN YN 1,2 ...... YN 1, N YN 1, N 1 YN 1,N 2 V N 1 YN 2,2 ...... YN 2, N YN 2, N 1 YN 2, N 2 V N 2 Y1,2 ...... Y1, N Y1, N 1 Y1, N 2
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3.1.1 谐波平衡方程的建立
其中：
I n,0 I n,1 In ...... I n,k
Vn ,0 Vn ,1 Vn ...... Vn ,k