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矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀,它本身自帶了一個(gè)信號(hào)發(fā)生器,可以對(duì)一個(gè)頻段進(jìn)行頻率掃描. 如果是單端口測(cè)量的話,將激勵(lì)信號(hào)加在端口上,通過(guò)測(cè)量反射回來(lái)信號(hào)的幅度和相位,就可以判斷出阻抗或者反射情況. 而對(duì)于雙端口測(cè)量,則還可以測(cè)量傳輸參數(shù). 由于受分布參數(shù)等影響明顯,所以網(wǎng)絡(luò)分析儀使用之前必須進(jìn)行校準(zhǔn)。

是在四端口微波反射計(jì)（見(jiàn)駐波與反射測(cè)量）的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。在60年代中期實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,利用計(jì)算機(jī)按一定誤差模型在每一頻率點(diǎn)上修正由定向耦合器的定向性不完善、失配和竄漏等而引起的誤差,從而使測(cè)量精確度大為提高,可達(dá)到計(jì)量室中最精密的測(cè)量線技術(shù)的測(cè)量精確度,而測(cè)量速度提高數(shù)十倍。

一個(gè)任意多端口網(wǎng)絡(luò)的各端口終端均匹配時(shí),由第n個(gè)端口輸入的入射行波 an將散射到其余一切端口并 發(fā)射出去。若第m個(gè)端口的出射行波為bm,則n口與m口之間的散射參數(shù)Smn=bm/an。一個(gè)雙口網(wǎng)絡(luò)共有四個(gè)散射參數(shù) S11、S21、S12和S22。當(dāng)兩個(gè)終端均匹配時(shí),S11和S22就分別是端口1和2的反射系網(wǎng)絡(luò)分析儀數(shù),S21是由1口至2口的傳輸系數(shù),S12則是反方向的傳輸系數(shù)。當(dāng)某一端口m終端失配時(shí),由終端反射回來(lái)的行波又重新進(jìn)入m口。這可以等效地看成是m口仍是匹配的,但有一個(gè)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、出射行波與散射參數(shù)之間關(guān)系的聯(lián)立方程組。據(jù)此可以解出網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù),如終端失配時(shí)的輸入端反射系數(shù)、電壓駐波比、輸入阻抗以及各種正向反向傳輸系數(shù)等。這就是網(wǎng)絡(luò)分析儀的最基本的工作原理。單端口網(wǎng)絡(luò)可視為雙口網(wǎng)絡(luò)的特例,在其中除S11之外,恒有S21=S12=S22。對(duì)于多端口網(wǎng)絡(luò),除了一個(gè)輸入和一個(gè)輸出端口之外,可在其余一切端口都接上匹配負(fù)載,從而等效為一個(gè)雙端口網(wǎng)絡(luò)。輪流選擇各對(duì)端口作為等效雙口網(wǎng)絡(luò)的輸入、輸出端,進(jìn)行一系列測(cè)量并列出相應(yīng)的方程,即可解得n端口網(wǎng)絡(luò)的全部n2個(gè)散射參數(shù),從而求出n端口網(wǎng)絡(luò)的一切特性參數(shù)。 　圖左為四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀測(cè)量S11時(shí)測(cè)試單元的原理示意,箭頭表示各行波的路徑。信號(hào)源 u輸出信號(hào)經(jīng)開(kāi)關(guān)S1和定向耦合器D2輸入到被測(cè)網(wǎng)絡(luò)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(jīng)定向耦合器 D2和開(kāi)關(guān)傳到接收機(jī)的測(cè)量通道。信號(hào)源u的輸出同時(shí)經(jīng)定向耦合器D1傳到接收機(jī)的參考通道,這個(gè)信號(hào)是正比于a1的。于是雙通道幅度-相位接收機(jī)就測(cè)出b1/a1,即測(cè)出S11,包括其幅值和相位（或?qū)嵅亢吞摬浚�。測(cè)量時(shí),網(wǎng)絡(luò)的端口2接上匹配負(fù)載R1,以滿足散射參數(shù)所規(guī)定的條件。系統(tǒng)中的另一個(gè)定向耦合器D3也終接匹配負(fù)載R2,以免產(chǎn)生不良影響。其余三個(gè)S 參數(shù)的測(cè)量原理與此類(lèi)同。圖右為測(cè)量不同Smn參數(shù)時(shí)各開(kāi)關(guān)應(yīng)放置的位置。

在實(shí)際測(cè)量之前,先用三個(gè)阻抗已知的標(biāo)準(zhǔn)器（例如一個(gè)短路、一個(gè)開(kāi)路和一個(gè)匹配負(fù)載）供儀器進(jìn)行一系列測(cè)量,稱為校準(zhǔn)測(cè)量。由實(shí)測(cè)結(jié)果與理想（無(wú)儀器誤差時(shí)）應(yīng)有的結(jié)果比對(duì),可通過(guò)計(jì)算求出誤差模型中的各誤差因子并存入計(jì)算機(jī)中,以便對(duì)被測(cè)件的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行誤差修正。在每一頻率點(diǎn)上都按此進(jìn)行校準(zhǔn)和修正。測(cè)量步驟和計(jì)算都十分復(fù)雜,非人工所能勝任。

上述網(wǎng)絡(luò)分析儀稱為四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀,因?yàn)閮x器有四個(gè)端口,分別接到信號(hào)源、被測(cè)件、測(cè)量通道和測(cè)量的參考通道。它的缺點(diǎn)是接收機(jī)的結(jié)構(gòu)復(fù)雜,誤差模型中并未包括接收機(jī)所產(chǎn)生的誤差。

參數(shù)（散射參數(shù)）用于評(píng)估 DUT 反射信號(hào)和傳送信號(hào)的性能。 參數(shù)由兩個(gè)復(fù)數(shù)之比定義,它包含有關(guān)信號(hào)的幅度和相位的信息。 參數(shù)通常表示為：

輸出 輸入

輸出：輸出信號(hào)的 DUT 端口號(hào)

輸入：輸入信號(hào)的 DUT 端口號(hào)

例如,參數(shù) S21 是 DUT 上端口 2 的輸出信號(hào)與 DUT 上端口 1 的輸入信號(hào)之比,輸出信號(hào)和輸入信號(hào)都用復(fù)數(shù)表示。

當(dāng)啟動(dòng)平衡 - 不平衡轉(zhuǎn)換功能時(shí),可以選擇混合模 S 參數(shù)。

1973年又研制出六端口網(wǎng)絡(luò)分析儀。它利用一個(gè)由定向耦合器和混合接頭（魔 T）組成的六端口網(wǎng)絡(luò)作為測(cè)量單元,除二個(gè)端口分別接信號(hào)源和被測(cè)件之外,其余四個(gè)端口均接到幅值檢波器或功率計(jì)。通過(guò)檢出的四個(gè)幅值的適當(dāng)組合,可以求出被測(cè)網(wǎng)絡(luò)散射參數(shù)的模和相位。它不必使用復(fù)雜的雙通道接收機(jī)來(lái)取得相位信息,從而使測(cè)量系統(tǒng)的硬件大為簡(jiǎn)化。此外,它有超過(guò)必需數(shù)目的冗余測(cè)量端口,可以利用冗余數(shù)據(jù)之間互相核對(duì)來(lái)提高測(cè)量結(jié)果的可信性。但它的計(jì)算工作比四端口網(wǎng)絡(luò)分析儀要復(fù)雜得多。采用雙六端口網(wǎng)絡(luò)分析儀來(lái)測(cè)量雙端口網(wǎng)絡(luò),即用一個(gè)六端口網(wǎng)絡(luò)儀接在被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的端口1,另一個(gè)接在端口2,可在測(cè)量過(guò)程中避免開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換或人工倒轉(zhuǎn)被測(cè)網(wǎng)絡(luò)的輸入端和輸出端,進(jìn)一步提高了測(cè)量的精確度。