一個(ge) 任意多端口網絡的各端口終端均匹配時，由第n個(ge) 端口輸入的入射行波 an將散射到其餘(yu) 一切端口並 發射出去。若第m個(ge) 端口的出射行波為(wei) bm,則n口與(yu) m口之間的散射參數Smn=bm/an。一個(ge) 雙口網絡共有四個(ge) 散射參數 S11、S21、S12和S22。當兩(liang) 個(ge) 終端均匹配時，S11和S22就分別是端口1和2的反射係網絡分析儀(yi) 數,S21是由1口至2口的傳(chuan) 輸係數，S12則是反方向的傳(chuan) 輸係數。當某一端口m終端失配時,由終端反射回來的行波又重新進入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的，但有一個(ge) 行波am入射到m口。這樣，在任意情況下都可以列出各口等效入射、出射行波與(yu) 散射參數之間關(guan) 係的聯立方程組。據此可以解出網絡的一切特性參數,如終端失配時的輸入端反射係數、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳(chuan) 輸係數等。這就是網絡分析儀(yi) 的最基本的工作原理。單端口網絡可視為(wei) 雙口網絡的特例，在其中除S11之外，恒有S21=S12=S22。對於(yu) 多端口網絡,除了一個(ge) 輸入和一個(ge) 輸出端口之外,可在其餘(yu) 一切端口都接上匹配負載，從(cong) 而等效為(wei) 一個(ge) 雙端口網絡。輪流選擇各對端口作為(wei) 等效雙口網絡的輸入、輸出端，進行一係列測量並列出相應的方程,即可解得n端口網絡的全部n2個(ge) 散射參數,從(cong) 而求出n端口網絡的一切特性參數。 　圖左為(wei) 四端口網絡分析儀(yi) 測量S11時測試單元的原理示意，箭頭表示各行波的路徑。信號源 u輸出信號經開關(guan) S1和定向耦合器D2輸入到被測網絡的端口1，這就是入射波a1。端口1的反射波(即1口的出射波b1)經定向耦合器 D2和開關(guan) 傳(chuan) 到接收機的測量通道。信號源u的輸出同時經定向耦合器D1傳(chuan) 到接收機的參考通道，這個(ge) 信號是正比於(yu) a1的。於(yu) 是雙通道幅度-相位接收機就測出b1/a1，即測出S11,包括其幅值和相位（或實部和虛部）。測量時,網絡的端口2接上匹配負載R1，以滿足散射參數所規定的條件。係統中的另一個(ge) 定向耦合器D3也終接匹配負載R2,以免產(chan) 生不良影響。其餘(yu) 三個(ge) S 參數的測量原理與(yu) 此類同。圖右為(wei) 測量不同Smn參數時各開關(guan) 應放置的位置。

在實際測量之前，先用三個(ge) 阻抗已知的標準器（例如一個(ge) 短路、一個(ge) 開路和一個(ge) 匹配負載）供儀(yi) 器進行一係列測量，稱為(wei) 校準測量。由實測結果與(yu) 理想（無儀(yi) 器誤差時）應有的結果比對，可通過計算求出誤差模型中的各誤差因子並存入計算機中，以便對被測件的測量結果進行誤差修正。在每一頻率點上都按此進行校準和修正。測量步驟和計算都十分複雜，非人工所能勝任。

上述網絡分析儀(yi) 稱為(wei) 四端口網絡分析儀(yi) ，因為(wei) 儀(yi) 器有四個(ge) 端口，分別接到信號源、被測件、測量通道和測量的參考通道。它的缺點是接收機的結構複雜，誤差模型中並未包括接收機所產(chan) 生的誤差。