在微波電路的設(shè)計(jì)和計(jì)算中，需要對(duì)所用元、器件特性的全部網(wǎng)絡(luò)參數(shù)進(jìn)行定值。而微波元、器件中，包括微波晶體管，大多采用S參數(shù)（散射參數(shù)）來表述它們的特性。一般二端口網(wǎng)絡(luò)需要有四個(gè)散射參數(shù)（S11、S22、S12和S21），才能對(duì)其定值。因此往往采用測(cè)量的方法來確定網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。20世紀(jì)60年代中期，出現(xiàn)能在寬頻帶范圍內(nèi)掃頻測(cè)量并能顯示全部網(wǎng)絡(luò)S參數(shù)的模值和幅角的多功能儀器，這就是微波網(wǎng)絡(luò)分析儀。因此網(wǎng)絡(luò)分析儀的基本部分實(shí)際上就是一臺(tái)S參數(shù)測(cè)量?jī)x。

原理

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)分析儀的基本的工作原理。

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（無儀器誤差時(shí)）應(yīng)有的結(jié)果比對(duì)，可通過計(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)。