Ha egy tetszőleges többportos hálózat összes portterminálja egyezik, az n-edik port bemeneti incidens utazóhulláma szétszóródik az összes többi porton, és kibocsátásra kerül. Ha az m-edik port kimenő utazó hulláma bm, akkor az n és m port közötti szórási paraméter Smn=bm/an. A kétportos hálózat négy szórási paraméterrel rendelkezik: S11, S21, S12 és S22. Ha mindkét terminál egyezik, S11 és S22 az 1. és 2. port tükrözési együtthatója, S21 az 1. porttól a 2. portig terjedő átviteli együttható, és S12 az ellenkező irányú átviteli együttható. Ha egy bizonyos port m terminálja nem illeszkedik, a terminál által visszavert utazóhullám újra belép az m portba. Ez ekvivalens módon látható, mivel az m port még mindig illeszkedik, de az m porton am utazó hullám történik. Ily módon minden esetben listázható az egyenértékű beeső és kilépő utazóhullámok, valamint a szórási paraméterek közötti kapcsolat egyidejű egyenletrendszere az egyes portokon. Ez alapján a hálózat összes jellemző paramétere megoldható, így a bemeneti végi reflexiós együttható, a feszültség állóhullámviszonya, a bemeneti impedancia és a különféle előre és hátra átviteli együtthatók a kapcsok nem illesztése esetén. Ez a legalapvetőbb működési elve ahálózati elemző. Az egyportos hálózat a kétportos hálózat speciális esetének tekinthető. Az S11 mellett mindig van S21=S12=S22. Többportos hálózat esetén az egy bemeneti és egy kimeneti porton kívül az összes többi portra is csatlakoztatható a megfelelő terhelés, ami egy kétportos hálózatnak felel meg. Az egyes portpárok sorra kiválasztva az ekvivalens kétportos hálózat be- és kimeneteként, méréssorozat elvégzésével és a megfelelő egyenletek felsorolásával az n-portos hálózat összes n2 szórási paramétere megoldható, és minden, ami a n-portos hálózat beszerezhető. Jellemző paraméterek. A 3. ábra bal oldala a tesztegység elvét mutatja az S11 négyportos mérésénélhálózati elemző. A nyilak az egyes haladó hullámok útvonalát jelzik. Az u jelforrás kimenőjele az S1 kapcsolón és a D2 iránycsatolón keresztül a vizsgált hálózat 1-es portjára kerül be, ami az a1 beeső hullám. Az 1. port visszavert hulláma (azaz az 1. port b1 kimenő hulláma) a D2 iránycsatolón és a kapcsolón keresztül a vevő mérőcsatornájába kerül. Az u jelforrás kimenete egyidejűleg a D1 iránycsatolón keresztül továbbítódik a vevő referenciacsatornájára. Ez a jel arányos a1-gyel. Tehát a kétcsatornás amplitúdó-fázisú vevő b1/a1-et mér, vagyis az S11-et mérik, beleértve az amplitúdóját és fázisát (vagy valós részét és képzeletbeli részét). A mérés során a hálózat 2-es portja a megfelelő R1 terheléshez csatlakozik, hogy megfeleljen a szórási paraméterek által meghatározott feltételeknek. A rendszerben egy másik D3 iránycsatoló szintén a megfelelő R2 terheléssel van lezárva a káros hatások elkerülése érdekében. A maradék három S paraméter mérési elve ehhez hasonló. A 3. ábra jobb oldalán látható, hogy a különböző Smn paraméterek mérése során az egyes kapcsolókat milyen pozíciókban kell elhelyezni.
A tényleges mérés előtt három ismert impedanciájú etalont (például rövidzárlat, szakadás és illesztett terhelés) használnak a műszerhez egy méréssorozat elvégzéséhez, amelyeket kalibrációs méréseknek nevezünk. A tényleges mérési eredményeket az ideális (műszerhiba nélküli) eredményekkel összehasonlítva a hibamodellben szereplő minden hibatényező kiszámítható és a számítógépben tárolható, így a vizsgált készülék mérési eredményei hibajavíthatók. Minden frekvenciaponton kalibrálja és korrigálja. A mérési lépések és számítások nagyon összetettek és meghaladják az ember képességeit.
A fentihálózati elemzőNégyportos hálózati analizátornak nevezik, mivel a műszernek négy portja van, amelyek rendre a jelforráshoz, a vizsgált eszközhöz, a mérési csatornához és a mérési referenciacsatornához csatlakoznak. Hátránya, hogy a vevő szerkezete összetett, a vevő által generált hiba nem szerepel a hibamodellben.
