有源RF和FEM的第二個關鍵屬性是諧波行為。保定電氣公司介紹諧波行為由非線性器件引起，會導致在比發射頻率高數倍的頻率下產生輸出功率。由于許多無線標準對帶外輻射進行了嚴格的規定，所以工程師會通過測量諧波來評估RF或FEM是否違反了這些輻射要求。

使用連續波激勵測量諧波需要使用信號發生器和信號分析儀。對于激勵信號，需要使用信號發生器生成具有所需輸出功率和頻率的連續波。信號發生器生成激勵信號后，信號分析儀在數倍于輸入頻率的頻率下測量輸出功率。常見的諧波測量有三次諧波和五次諧波，分別在3倍和5倍的激勵頻率下進行測量。

測量諧波功率的另一種方法是使用信號分析儀的零展頻模式在時域中進行測量。配置為零展頻模式的信號分析儀可以有效地進行一系列功率帶內測量，并將結果以時間的函數形式表現出來。在此模式下，可以在時域上測量選通窗口中不同頻率的功率，并使用信號分析儀內置的取平均功能進行計算。

使用調制激勵的諧波：實際上許多PA被用來放大調制信號，而且這些PA的諧波性能需要調制激勵。與使用連續波類似，通常在接近設備飽和點的功率電平下，將已知功率激勵信號發送到PA的輸入端。測量諧波輸出功率時，工程師通常會根據測量時間和所需的準確度等不同限制條件而采用圖通方法。