盡管這種倍頻器和主機(jī)結(jié)構(gòu)允許將VNA端口移近DUT，但從VNA到倍頻器模塊的距離仍然有限。擴(kuò)頻模塊和VNA之間所需的高頻源和測量信號(hào)仍然會(huì)產(chǎn)生插入損耗和穩(wěn)定性問題，從而限制了連接距離。為了使模塊和VNA之間的距離超過一米，需要特殊的設(shè)計(jì)，來解決將模塊與VNA相連的電纜帶來的不利影響。

安立公司已經(jīng)開發(fā)出使用專用電纜和額外放大功能的典型解決方案，以將VNA與模塊之間的距離延伸到大約5米，這就是獨(dú)特的ShockLine MS46522B E波段2端口高性能VNA，帶有5米長的線纜 (圖5)。但是，隨著距離超過5米以上，這種設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)也不可避免的出現(xiàn)問題。

圖5. ShockLine MS46522B E波段2端口性能VNA

為了簡化長距離高頻S參數(shù)測試，就需要一種新的VNA架構(gòu)。這種新的設(shè)計(jì)需要本質(zhì)上是獨(dú)立VNA的模塊，這些模塊具有完整的源和測量功能，這些功能不依賴于主機(jī)中的信號(hào)源或數(shù)據(jù)處理。另外，必須確保兩個(gè)獨(dú)立的VNA之間的相位同步，以便支持復(fù)雜的2端口S參數(shù)測量。

為了解決此問題，安立公司推出了ShockLine ME7868A分布式2端口VNA(圖6)。其突破性的設(shè)計(jì)，通過使用具有完整信號(hào)源和測量功能的獨(dú)立ShockLine MS46131A模塊化單端口VNA作為便攜式測試端口，消除了VNA主機(jī)。由于每個(gè)單端口VNA均包含完整的源和接收機(jī)，因此可以在DUT本地產(chǎn)生和測量高頻信號(hào)，同時(shí)插入損耗和測量穩(wěn)定性也得到了改善，從而消除了任何長距離傳輸帶來的各種不利影響。因?yàn)椴恍枰鳈C(jī)連接，單端口VNA可以自由地在很遠(yuǎn)的距離上進(jìn)行測量，以進(jìn)行獨(dú)立的回波損耗(RL)測量。

圖6.  ShockLine ME7868A分布式模塊化2端口VNA

為了實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的插入損耗(IL)測量，兩個(gè)單端口VNA必須進(jìn)行相位同步。通常VNA端口同步是在VNA主機(jī)中完成的，但是在分布式結(jié)構(gòu)中為了實(shí)現(xiàn)同步，安立公司開發(fā)了一項(xiàng)名為PhaseLync的突破性技術(shù)，該技術(shù)允許兩個(gè)單端口VNA在100米或更遠(yuǎn)的距離上進(jìn)行相位同步。

借助PhaseLync技術(shù)，該單端口VNA能夠在端口之間幾米的跨度內(nèi)保證最高至43.5 GHz±2度的相位穩(wěn)定性和±0.5 dB的幅度穩(wěn)定性的同步IL測量。相對(duì)于同軸電纜，ME7868A分布式2端口VNA在遠(yuǎn)距離傳輸測量方面，顯示出明顯優(yōu)于同軸電纜的優(yōu)勢。

圖7描述了傳統(tǒng)同軸電纜與ShockLine ME7868A分布式2端口VNA在5米范圍內(nèi)的IL測量的相位穩(wěn)定性的比較。

圖7.相位穩(wěn)定性比較

該圖顯示了兩種相位隨頻率的變化。其中一條曲線是傳統(tǒng)的VNA連接，它測量電長度較短的RF DUT，用2.25英寸半徑彎曲的5米長電纜連接。如圖所示，在40 GHz下大約有六度的相移。

與之對(duì)應(yīng)的，將其與具有5米PhaseLync連接的ShockLine ME7868A分布式2端口VNA進(jìn)行比較， PhaseLync電纜以相同的半徑彎曲，以測量相同的電長度的DUT。在40 GHz頻率下，相移小于2度，這表明PhaseLync的相位穩(wěn)定性是同軸電纜的三倍。

借助這種新的架構(gòu)，得以實(shí)現(xiàn)將VNA端口移近DUT端以簡化S參數(shù)測試的目的。通過消除單個(gè)矢網(wǎng)主機(jī)架構(gòu)的諸多物理限制，無需主機(jī)即可在DUT端生成高頻信號(hào)并進(jìn)行測量，從而大大提高了VNA測試的靈活性。將VNA端口連接到DUT還可以改善動(dòng)態(tài)范圍和穩(wěn)定性，并簡化了校準(zhǔn)和夾具去嵌入，從而在遠(yuǎn)距離上實(shí)現(xiàn)更好的整體S參數(shù)測試。