Når alle portterminaler i et arbitrært multiportnetværk er matchet, vil den hændende rejsebølge et input fra den n'te port blive spredt til alle andre porte og udsendes. Hvis den udgående rejsebølge af den m-te port er bm, så er spredningsparameteren mellem port n og port m Smn=bm/an. Et dual-port netværk har fire spredningsparametre S11, S21, S12 og S22. Når begge terminaler matcher, er S11 og S22 refleksionskoefficienterne for henholdsvis porte 1 og 2, S21 er transmissionskoefficienten fra port 1 til port 2, og S12 er transmissionskoefficienten i den modsatte retning. Når terminalen m af en bestemt port er uoverensstemmende, går den vandrende bølge, der reflekteres af terminalen, ind i port m igen. Dette kan ligeledes ses, da port m stadig er matchet, men der er en rejsebølge am hændelse på port m. På denne måde kan der under alle omstændigheder opstilles et system af samtidige ligninger af forholdet mellem ækvivalente indfalds- og udgangsbølger og spredningsparametre ved hver port. Baseret på dette kan alle karakteristiske parametre for netværket løses, såsom input-enderefleksionskoefficienten, spændingsstående bølgeforhold, inputimpedans og forskellige frem- og tilbagetransmissionskoefficienter, når terminalerne er mismatchede. Dette er det mest grundlæggende arbejdsprincip for ennetværksanalysator. Single-port-nettet kan betragtes som et særligt tilfælde af dual-port-netværket. Ud over S11 er der altid S21=S12=S22. For et netværk med flere porte kan matchende belastninger, ud over én indgang og én udgangsport, forbindes til alle andre porte, hvilket svarer til et to-ports netværk. Ved at vælge hvert par porte efter tur som input og output for det ækvivalente dual-port netværk, udføre en række målinger og liste de tilsvarende ligninger, kan alle n2 spredningsparametre for n-port netværket løses, og alt vedr. n-port netværk kan fås. Karakteristiske parametre. Den venstre side af figur 3 viser princippet for testenheden ved måling af S11 med en fire-portnetværksanalysator. Pilene angiver stierne for hver vandrende bølge. Udgangssignalet fra signalkilden u er input til port 1 af netværket under test gennem switch S1 og retningskobler D2, som er den indfaldende bølge a1. Den reflekterede bølge fra port 1 (det vil sige den udgående bølge b1 fra port 1) transmitteres til modtagerens målekanal gennem retningskobleren D2 og omskifteren. Udgangssignalet fra signalkilden u transmitteres samtidigt til modtagerens referencekanal gennem retningskobleren D1. Dette signal er proportionalt med a1. Så dual-kanal amplitude-fase modtageren måler b1/a1, det vil sige, S11 måles, inklusive dens amplitude og fase (eller reelle del og imaginære del). Under måling forbindes netværkets port 2 til den matchende belastning R1 for at opfylde betingelserne specificeret af spredningsparametrene. En anden retningskobler D3 i systemet er også afsluttet med den tilsvarende belastning R2 for at undgå negative effekter. Måleprincipperne for de resterende tre S-parametre ligner dette. Den højre side af figur 3 viser de positioner, hvor hver kontakt skal placeres, når der måles forskellige Smn-parametre.
Før selve målingen bruges tre standarder med kendte impedanser (såsom en kortslutning, et åbent kredsløb og en afstemt belastning) til at instrumentet kan udføre en række målinger, som kaldes kalibreringsmålinger. Ved at sammenligne de faktiske måleresultater med de ideelle (uden instrumentfejl) resultater, kan hver fejlfaktor i fejlmodellen beregnes og lagres i computeren, således at måleresultaterne for den enhed, der testes, kan fejlkorrigeres. Kalibrer og korriger i overensstemmelse hermed ved hvert frekvenspunkt. Måletrinene og beregningerne er meget komplekse og ud over menneskers evner.
Ovenståendenetværksanalysatorkaldes en fire-ports netværksanalysator, fordi instrumentet har fire porte, som er forbundet med henholdsvis signalkilden, den testede enhed, målekanalen og målingsreferencekanalen. Dens ulempe er, at strukturen af modtageren er kompleks, og den fejl, der genereres af modtageren, er ikke inkluderet i fejlmodellen.
