Når alle portterminaler i et vilkårlig multi-port-nettverk er matchet, vil hendelsesbevegelsesbølgen en inngang fra den n-te porten bli spredt til alle andre porter og sendes ut. Hvis den utgående vandrebølgen til den m-te porten er bm, så er spredningsparameteren mellom port n og port m Smn=bm/an. Et nettverk med to porter har fire spredningsparametere S11, S21, S12 og S22. Når begge terminalene samsvarer, er S11 og S22 refleksjonskoeffisientene til henholdsvis portene 1 og 2, S21 er overføringskoeffisienten fra port 1 til port 2, og S12 er overføringskoeffisienten i motsatt retning. Når terminalen m til en viss port ikke stemmer overens, går den reisebølgen som reflekteres av terminalen inn igjen i port m. Dette kan på samme måte sees på som at port m fortsatt er matchet, men det er en vandrebølge am-hendelse på port m. På denne måten kan i alle fall et system med samtidige ligninger av forholdet mellom ekvivalente hendelses- og utløpsbølger og spredningsparametere ved hver port bli listet opp. Basert på dette kan alle karakteristiske parametere for nettverket løses, slik som inngangsrefleksjonskoeffisienten, spennings stående bølgeforhold, inngangsimpedans og ulike forover- og bakoveroverføringskoeffisienter når terminalene er feiltilpassede. Dette er det mest grunnleggende arbeidsprinsippet til ennettverksanalysator. Single-port-nettverket kan betraktes som et spesialtilfelle av dual-port-nettverket. I tillegg til S11 er det alltid S21=S12=S22. For et nettverk med flere porter, i tillegg til én inngangs- og én utgangsport, kan matchende belastninger kobles til alle andre porter, noe som tilsvarer et to-ports nettverk. Ved å velge hvert par porter etter tur som inngang og utgang for det ekvivalente dual-port-nettverket, utføre en serie målinger og liste opp de tilsvarende ligningene, kan alle n2-spredningsparametere til n-port-nettverket løses, og alt om n-port nettverk kan fås. Karakteristiske parametere. Venstre side av figur 3 viser testenhetens prinsipp ved måling av S11 med fireporternettverksanalysator. Pilene angir banene til hver vandrebølge. Utgangssignalet til signalkilden u er inngang til port 1 i nettverket som testes gjennom bryteren S1 og retningskobleren D2, som er den innfallende bølgen al. Den reflekterte bølgen til port 1 (det vil si den utgående bølgen b1 til port 1) blir overført til målekanalen til mottakeren gjennom retningskobleren D2 og bryteren. Utgangen fra signalkilden u sendes samtidig til referansekanalen til mottakeren gjennom retningskobleren D1. Dette signalet er proporsjonalt med a1. Så dual-kanal amplitude-fase mottakeren måler b1/a1, det vil si at S11 måles, inkludert dens amplitude og fase (eller reelle del og imaginære del). Under måling kobles port 2 til nettverket til den matchende lasten R1 for å oppfylle betingelsene spesifisert av spredningsparameterne. En annen retningskobler D3 i systemet er også avsluttet med matchende last R2 for å unngå uheldige effekter. Måleprinsippene for de resterende tre S-parametrene ligner på dette. Høyre side av figur 3 viser posisjonene der hver bryter skal plasseres ved måling av forskjellige Smn-parametere.
Før selve målingen brukes tre standarder med kjente impedanser (som kortslutning, åpen krets og matchet belastning) for at instrumentet skal utføre en serie målinger, som kalles kalibreringsmålinger. Ved å sammenligne de faktiske måleresultatene med de ideelle (uten instrumentfeil) resultater, kan hver feilfaktor i feilmodellen beregnes og lagres i datamaskinen, slik at måleresultatene til enheten som testes kan feilkorrigeres. Kalibrer og korriger deretter ved hvert frekvenspunkt. Måletrinnene og beregningene er svært komplekse og utenfor menneskets evner.
Ovennevntenettverksanalysatorkalles en fireports nettverksanalysator fordi instrumentet har fire porter, som er koblet til henholdsvis signalkilden, enheten som testes, målekanalen og målereferansekanalen. Ulempen er at strukturen til mottakeren er kompleks, og feilen som genereres av mottakeren er ikke inkludert i feilmodellen.
