När alla portterminaler i ett godtyckligt multiportnätverk är matchade, kommer den infallande vandringsvågen en ingång från den n:e porten att spridas till alla andra portar och sändas ut. Om den utgående vandringsvågen för den m:te porten är bm, då är spridningsparametern mellan port n och port m Smn=bm/an. Ett nätverk med dubbla portar har fyra spridningsparametrar S11, S21, S12 och S22. När båda terminalerna matchar är S11 och S22 reflektionskoefficienterna för portarna 1 respektive 2, S21 är transmissionskoefficienten från port 1 till port 2, och S12 är transmissionskoefficienten i motsatt riktning. När terminalen m för en viss port inte matchar, går den vandringsvåg som reflekteras av terminalen in i port m igen. Detta kan likaledes ses som att hamn m fortfarande är matchad, men det förekommer en resande våg am på hamn m. På detta sätt kan i alla fall ett system av samtidiga ekvationer av förhållandet mellan ekvivalenta infallande och utgående vandringsvågor och spridningsparametrar vid varje port listas. Baserat på detta kan alla karaktäristiska parametrar för nätverket lösas, såsom ingångsändreflektionskoefficienten, spänningens stående vågförhållande, ingångsimpedansen och olika överföringskoefficienter framåt och bakåt när terminalerna är felaktiga. Detta är den mest grundläggande arbetsprincipen för ennätverksanalysator. Enportsnätet kan betraktas som ett specialfall av dubbelportsnätet. Utöver S11 finns alltid S21=S12=S22. För ett nätverk med flera portar, förutom en ingångs- och en utgångsport, kan matchande laster anslutas till alla andra portar, vilket motsvarar ett nätverk med två portar. Genom att välja varje par av portar i tur och ordning som ingång och utgång för det ekvivalenta nätverket med dubbla portar, utföra en serie mätningar och lista motsvarande ekvationer, kan alla n2-spridningsparametrar för n-portsnätverket lösas, och allt om n-port nätverk kan erhållas. Karakteristiska parametrar. Den vänstra sidan av figur 3 visar principen för testenheten vid mätning av S11 med fyra portarnätverksanalysator. Pilarna indikerar banorna för varje resande våg. Utsignalen från signalkällan u matas in till port 1 i nätverket som testas genom omkopplaren S1 och riktningskopplaren D2, som är den infallande vågen al. Den reflekterade vågen från port 1 (det vill säga den utgående vågen bl från port 1) sänds till mottagarens mätkanal genom riktningskopplaren D2 och omkopplaren. Utsignalen från signalkällan u sänds samtidigt till mottagarens referenskanal genom riktningskopplaren Dl. Denna signal är proportionell mot a1. Så den dubbelkanaliga amplitudfasmottagaren mäter bl/a1, det vill säga S11 mäts, inklusive dess amplitud och fas (eller reell del och imaginär del). Under mätningen är port 2 i nätverket ansluten till den matchande lasten R1 för att uppfylla de villkor som specificeras av spridningsparametrarna. En annan riktningskopplare D3 i systemet avslutas också med den matchande lasten R2 för att undvika negativa effekter. Mätprinciperna för de återstående tre S-parametrarna liknar denna. Den högra sidan av figur 3 visar positionerna där varje brytare ska placeras vid mätning av olika Smn-parametrar.
Innan själva mätningen används tre standarder med kända impedanser (som en kortslutning, en öppen krets och en matchad belastning) för att instrumentet ska utföra en serie mätningar, som kallas kalibreringsmätningar. Genom att jämföra de faktiska mätresultaten med de ideala (utan instrumentfel) resultaten kan varje felfaktor i felmodellen beräknas och lagras i datorn, så att mätresultaten för den testade enheten kan felkorrigeras. Kalibrera och korrigera därefter vid varje frekvenspunkt. Mätstegen och beräkningarna är mycket komplexa och överträffar människors förmåga.
Ovanståendenätverksanalysatorkallas en nätverksanalysator med fyra portar eftersom instrumentet har fyra portar, som är anslutna till signalkällan, enheten som testas, mätkanalen och mätreferenskanalen. Dess nackdel är att mottagarens struktur är komplex och felet som genereras av mottagaren ingår inte i felmodellen.
