До початків наукової діяльності кафедри можна віднести створення у 1959 році з ініціативи працівників кафедри та її завідувача Г. А. Шевцова науково-дослідного сектору № 2, а згодом науково-дослідного сектору № 16. Серед основних тематичних напрямів наукових досліджень були:
- електронна оптика та електронно-променеві прилади;
- високостабільні генератори сигналів надвисоких частот;
- апаратура вимірювання параметрів магнітних та діелектричних матеріалів;
- надвисокочастотні пристрої та антени;
- вимірювачі зсуву фази;
- кореляційні вимірювачі сигналів;
- прогнозування надійності радіоелектронних пристроїв і систем.
Керівниками цих робіт були Г. А. Шевцов, К. С. Гліненко, Є.Ф. Замора, М. К. Плетінка, Е. М. Мушкарден.
Дещо згодом актуальною стала проблема надійності радіоелектронної апаратури. Для львівських підприємств виникла необхідність підвищення надійності такого виду масової апаратури, як телевізійні приймачі, а також, кінескопів, як складових частин (найменш надійних) телевізійних приймачів.
У відповідь на цю потребу при кафедрі було організовано лабораторію з прогнозувань довговічності кінескопів, продукованих Львівським виробничим об’єднанням «Кінескоп».
Іншим цікавим і плідним напрямком наукових досліджень у 70-80-х роках XX ст. були пошуки методів розв’язку проблеми введення-виведення інформації, зокрема для автоматизованих систем наукових досліджень, з використанням електронно-променевих трубок надвисокої роздільної здатності, які розроблялися і виготовлялися спеціальним конструкторським бюро ВО «Кінескоп» (тепер Науково-дослідний інститут приймальних електронно-променевих трубок «ЕРОТРОН»). У результаті досліджень, які проводилися під керівництвом К. С. Гліненка, а згодом З. Д. Грицьківа, вдалося розробити високоточні пристрої введення-виведення інформації, які з успіхом конкурували з кращими зарубіжними зразками.
Співпраця з ВО «Кінескоп» зародила ще один напрямок досліджень і розробок — створення унікальної вимірювальної апаратури для дослідження параметрів електронно-променевих трубок. Паралельно розвивався напрямок, який можна характеризувати як методи та засоби телебачення, а також розроблялися методи вимірювання інформаційних втрат в прецизійних ЕПТ.
Основні теми наукових досліджень та конструкторських розробок у цих ділянках: розробка рекомендацій до проектування перших малогабаритних кінескопів; магнітні відхилювальні системи для перших кінескопів з великим кутом відхилення (900, 1100); фокусувально-відхилювальні комплекси для прецизійних ЕПТ у складі сканерів, імітаторів точкових об’єктів систем космічної орієнтації, пристроїв виведення інформації на носії тощо; монітори на ЕПТ високої роздільної здатності; введення напівтонових зображень на основі матричних приладів із зарядовим зв’язком; спеціалізовані функціональні клавіатури, світловий олівець для введення інформації з екрана ЕПТ; відеотелефон; портативний телевізійний приймач на ЕПТ 16ЛК; вимірювальні автоматизовані комплекси для досліджень параметрів ЕПТ надвисокої роздільної здатності, вузли і блоки проекційних систем відображення інформації; ефективні магнітні відхилювальні системи на основі аморфних матеріалів, пристрій ультразвукової обробки для лікуванням ран з ускладненнями; прецизійні сканери для обробки результатів ядерних досліджень; електронні фотонабірні машини для поліграфії; скануючі оптичні мікроскопи.
За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації З. Д. Грицьків, Л. А. Сніцарук, В.І. Шклярський, М. Й. Николишин, а згодом З. Д. Грицьків — докторську дисертацію.
З приходом на кафедру доцента В. П. Бодунова розпочинаються дослідження та розробки у галузі створення апаратури для геологічних та океанологічних досліджень, а також апаратури для неруйнівного контролю матеріалів та виробів (дефектоскопів). Зразки розробленої апаратури з успіхом використовувалися для досліджень свердловин Стрийською геофізичною експедицією, для досліджень у Тихому та Індійському океанах з борту наукового судна Академії наук СРСР «Академік Олександр Несмєянов». За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації І.І. Блажкевич, Л. Г. Бойчук, О. М. Бєлуха, Я. Г. Притуляк, а згодом В. М. Зибов.
Під керівництвом доцента М. К. Плетінки, а згодом доцента Є.Ф. Замори в лабораторії НДС-16 проводилися дослідження та розробка пристроїв надвисоких частот. Вперше в країні були розроблені високостабільні вимірювачі девіацій НВЧ коливань сантиметрового діапазону, які знайшли застосування при дослідженні окремих вузлів космічної техніки. Для дослідження параметрів діелектричних та магнітних матеріалів, які використовувалися для створення НВЧ вузлів, було розроблено методологію та високоточні вимірювачі у широкому діапазоні частот (0,2...3)ГГц.
На початку 80-х років XX ст. набуває інтенсивного розвитку напрям досліджень, який у теоретичному плані можна назвати як електродинаміка та поширення радіохвиль і теорія антен, а в практичному — антенна техніка дециметрових та сантиметрових хвиль. Його очолював завідувач кафедри д-р техн. наук, проф. А. Ф. Чаплін. Цей напрям був надзвичайно плідним щодо підготовки кадрів вищої кваліфікації — кандидатів технічних наук, а розроблювані зразки антен до сьогодні знаходять різноманітне застосування, зокрема у новітніх системах телекомунікацій. Ось перелік предметів дослідження у цій галузі: плоскі друковані антени для систем супутникового зв’язку, ребристі антени для засобів мобільного зв’язку, антенні решітки з керованою діаграмою напрямленості; математичні та фізичні моделі антен та антенних систем; програмні комплекси САПР антен; стаціонарні антени для систем мобільного зв’язку; охоронні пристрої на основі витічної хвилі та на основі активних антен тощо.
За результатами цих досліджень захистили кандидатські дисертації, О. П. Віньковський, В. В. Гоблик, Л. А Єфанов, Б. В. Коваль, М. Ю. Михайлов, В.І. Оборжицький, М. Й. Павликевич, І.Н. Прудиус, О. В. Самсонюк, Є.М. Ящишин.
В організованій спільно з Міністерством середнього машинобудування СРСР галузевій лабораторії ГНДЛ-73 під керівництвом доц. Сумика М. М. було розроблено ряд радіотехнічних систем спеціального призначення, виробництво яких було освоєне промисловими підприємствами, а самі системи знайшли широке застосування.
З урахуванням різноплановості виконуваних досліджень на кафедрі стало під силу виконання комплексних науково-дослідних та дослідно-конструкторських робіт включно з виготовленням зразків апаратури. Це стало підставою для створення при кафедрі науково-дослідного відділу радіотехнічних систем, до складу якого увійшли науково-дослідні лабораторії НДЛ-2 (зав. лаб. З. Д. Грицьків, згодом В.І. Шклярський), НДЛ-16 (зав. лаб. М. Г. Романюк, згодом Є.М. Ящишин, В. В. Гоблик), організована на основі студентського проектно-конструкторського бюро НДЛ-71 (зав. лаб. Я. Г. Братівник), НДЛ-72 (зав. лаб. М. Ю. Михайлов, згодом П. В. Тимощук) та організована спільно з Міністерством середнього машинобудування СРСР галузева лабораторія ГНДЛ-73 (зав. лаб. М. Д. Кіселичник). На жаль, зміни що сталися в економіці, не дали змоги на повну силу розгорнути можливості цього об’єднання.
Останнє десятиріччя характеризується не лише продовженням досліджень у більшості зі згаданих вище галузей, але і появою нових.
В останні роки наукові дослідження кафедри зосереджені на роботах в двох основних напрямах:
- Створення методологічних основ побудови ефективних радіоелектронних систем моніторингу об’єктів і сцен, зокрема систем з парціальними активними та пасивними каналами спостереження мікрохвильового діапазону хвиль. Ці роботи виконуються під керівництвом професора І.Н. Прудиуса. За результатами досліджень розроблені електродинамічні та статистичні моделі процесів формування зображень системами з високою роздільною здатністю, методи просторової та вторинної обробки сигналів, оптимізовані електродинамічні інтегровані структури міліметрового діапазону хвиль просторово-часової і поляризаційної обробки прийнятих полів, розроблені практичні рекомендації з технічної реалізації окремих структур систем та їх пристроїв. Виконавці робіт плідно співпрацюють зі спеціалістами Львівського науково-дослідного радіотехнічного інституту, СКБ телевізійних систем (м. Львів), ДП «Айсберг» (м. Київ) та іншими науковими установами. Розроблена у 2005 році і виготовлена у Львівському науково-дослідному радіотехнічному інституті антенна решітка для одночасного приймання радіосигналів з ортогональними поляризаціями поля знайшла практичне застосування у створенні малобазової пасивної системи радіотехнічної розвідки джерел випромінювання. За вказаною тематикою підготували та захистили кандидатські дисертації С. В. Волошиновський, Т. С. Голотяк, А. Т. Синявський, Л. В. Лазько, В. Г. Сторож, В. П. Антонюк, С. В. Маньковський.
- Сканувальна телевізійно-оптична мікроскопія для дослідження мікрооб’єктів. За результатами виконання робіт цього напряму науковими працівниками і інженерами лабораторії НДЛ-2 (с. н. с. Педаном А. Д., н. с. Любінецькою Б.І., с. н. с. Туркіновим Г. О. під керівництвом доцента В.І. Шклярського В.І.) розроблено методологію побудови та створено лабораторний зразок сканувального оптичного мікроскопа на основі електронно-променевої трубки надвисокої роздільної здатності, який може бути використаний для проведення гістологічних, морфологічних, цистологічних та лабораторних досліджень в медицині, біології, хімії, в радіоелектронній промисловості, при судовій експертизі. За цією тематикою були захищені дисертації Гоєм В., Боженко В., Матієшиним Ю. Для успішного виконання робіт по створенню сканувального мікроскопа виконавці роботи тісно співпрацюють з рядом медичних установ, в тому числі з Інститутом біології клітини НАНУ (м. Львів), Львівським науково-дослідним інститутом патології крові та трансфузійної медицини та Львівським Національним університетом ім. Ів. Франка, Державним науково-дослідним інститутом ветеринарних препаратів та кормових добавок, Львівським Національним медичним університетом ім. Д. Галицького та Львівським науково-дослідним інститутом електронно-променевих трубок «Еротрон». Розроблено і передано ТЗОВ «Енергоресурсінвест» пристрій для контролю монтажу теплоізоляції теплових труб (2009 р.); розроблено і виготовлено 100 детекторів дефектів стану теплоізоляції тепломереж з живленням від силової мережі ДД1 і передано у ТЗОВ «Енергоресурсінвест»; розроблено і виготовлено 20 детекторів дефектів стану теплоізоляції тепломереж з автономним живленням ДД2 (2011 р.) і передано замовнику.
Окрім основних тематик на кафедрі під керівництвом д-ра техн. наук., професора В. О. Нічоги спільно з працівниками Фізико-механічного інституту ім. В. Г. Карпенка НАН України, аспірантів кафедри ведуться роботи з розробки методів та засобів дефектоскопії залізничних рейок.
Важливим напрямом діяльності працівників, якими керує д-р техн. наук, професор Б.Є. Рицар, є створення україномовної технічної термінології в галузі радіотехніки та зв’язку. Видано у 1994 році російсько-український словник з радіоелектроніки (Авт. Рицар Б.Є., Семянистий К. С., Сніцарук Л. А., Кочан І.М.). На даний час підготовлено до видання українсько-англійський (обсягом 630 с.) та англійсько-український словники радіотехнічних термінів.