Використовують тестові генератори періодичних сигналів синусоїдальної форми або періодичні сигнали складної форми. Діагностична інформація знаходиться в АЧХ та ФЧХ. Є 4 види комплексних характеристик:
1) Комплексний коефіцієнт передачі по напрузі від точки j до точки i:
Kij () = ; (42)
2) Комплексний коефіцієнт передачі по струму від точки j до точки і:
(43)
3) Комплексна взаємна провідність між точками j та i :
(44)
4) Комплексний взаємний опір між точками j та i:
(45)
Тут та - комплексні амплітуди напруги холостого ходу та струмів короткого замикання, виміряні в точці і; та - відповідно, комплексні амплітуди ЕРС та задаючих струмів в точці j.
В процесі діагностування аналізуються або дійсні і уявні складові, або модулі та фази комплексних частотних характеристик.
По відношенню до зовнішніх виводів об’єкт діагностування (ОД) розглядається як електричний багатополюсних. Комплексні коефіцієнти об’єднуються в матриці, які є математичними моделями лінійних аналогових вузлів РЕА.
(46)
Моделі деяких ОД з нелінійними елементами (діоди, транзистори) в режимах по постійному струму деколи розглядаються як лінійні. Такі моделі називаються малосигнальними. Якщо ОД суттєво нелінійні, то при впливі синусоїдальних тестуючих сигналів виникають нелінійні спотворення. Спектр гармонічних складових спотвореного сигналу теж несе діагностичну інформацію.
Частотні моделі побудовані на простій теорії та реалізуються на доступній апаратурі.