За время существования кафедры научно-исследовательская работа, непосредственно связанная с основным профилем деятельности, проводилась в рамках следующих основных направлений:
     1. Проектирование магнитных систем для радиоэлектронных устройств различного назначения. Научный руководитель к. ф.-м. н. доцент Донец Анатолий Максимович (заведующий кафедрой в 1980-1998г.).
     2. Автоматизация проектирования микроэлектронных устройств (МЭУ), конструктивно выполняемых в виде гибридных интегральных схем (ГИС) и микросборок (МСБ). Научный руководитель д.т.н., профессор Крюков Юрий Григорьевич.
     3. Автоматизированное тепловое проектирование интегральных схем (ИС), МЭУ и радиоэлектронных средств (РЭС) и совершенствование существующих САПР. Научный руководитель д.т.н., профессор Муратов Александр Васильевич (заведующий кафедрой с 1998г. по настоящее время).
     4. Моделирование и оптимизация побочных электромагнитных излучений и наводок (ТЭМИН) и характеристик помехоустойчивости в конструкциях РЭС различных типов. Научный руководитель д.т.н., профессор Макаров Олег Юрьевич.
     5. Компьютерное моделирование и разработка цифровых ИС. Научный руководитель Муратов А.В.
В рамках этих направлений научная работа и исследования проводились коллективом кафедры в интересах и совместно с рядом ведущих научно-исследовательских, проектных и производственных организаций и предприятий, в число которых входили Институт радиоэлектроники АН СССР, Концерн "Созвездие" , КБ радиоаппаратуры (г.Томск), Рижский НИИ макроприборов, Институт твердого тела и полупроводников (г.Минск), НПО "Электроника" (г.Воронеж), ОАО "Электросигнал" (г.Воронеж), ОКБ "Процессор" (г.Воронеж), ОАО "Видеофон" (г.Воронеж), НИИ электронной техники (г.Воронеж), АО "Риф" (г.Воронеж) и др. В проектные работы и производство на этих предприятиях внедрены результаты более 30 НИР, проведенные на кафедре.
     В области разработки магнитных антенн были проведены исследования свойств и области применения перспективных материалов (различные типы ферритов, аморфные ферромагнетики и т.д.), разработаны методики проектирования магнитных антенн (в том числе активных) различного назначения, созданы образцы антенных устройств для различных типов РЭС и областей применения.
     В рамках второго направления основными вопросами исследований были моделирование и анализ параметров активных компонентов и характеристик схем аналоговых МЭУ в условиях влияния дестабилизирующих факторов (изменение напряжения питания, повышенная температура, радиация), а также статистическое моделирование данного типа устройств. В результате ряда НИР было создано математическое (модели активных компонентов, модели и алгоритмы анализа схем аналоговых устройств) и программное обеспечение комплексов автоматизированного проектирования аналоговых МЭУ с учетом эксплуатационных воздействий. По результатам исследований защищено три докторские диссертации.
В настоящее время ведущим научным направлением на кафедре является третье, связанное с автоматизацией теплового проектирования в рамках интегрированных САПР РЭС. Работа по данному направлению проводится на кафедре в течение 15 лет.
    Целью исследований по данному направлению является повышение эффективности теплового проектирования и соответственно надежности РЭС на базе разработки и применения методов комплексного моделирования и оптимизации процессов тепловыделения и теплоотдачи, температурных полей в компонентах (дискретные полупроводниковые приборы, ИС) и различных типах конструкций МЭУ и РЭС (микроплата, ГИС, МСБ, узлы на печатных платах, блоки и т.д.) на этапах схемотехнического и конструкторско-технологического проектирования.
     К настоящему времени получены следующие основные научные и практические результаты, ориентированные на применение при проектировании различных типов РЭС:
     - методики сквозного теплового проектирования, базирующаяся на объединении частных задач на различных этапах в единую сквозную структуру на основе методов анализа и конструктивно-теплового синтеза с использованием комплекса тепловых критериев оптимальности, а также сформулированы основные правила выбора наиболее предпочтительных критериев для конкретных типов РЭУ и их узлов в зависимости от выполняемых функций их схемных и конструктивных особенностей, требований к характеристикам;
     - комплексная тепловая модель микроэлектронного устройства, которая состоит из множества конструктивно-тепловых составляющих, полученных при структурной декомпозиции конструкции устройства, позволяющая анализировать температурные поля на всех иерархических уровнях конструкции с требуемой степенью детализации, точности и затрат машинного времени и обеспечивающая автоматизированную адаптацию к конкретных типам конструкций микроэлектронных устройств;
     - комплекс взаимосвязанных математических моделей статических и динамических тепловых процессов в микроэлектронных устройствах, имеющих унифицированную структуру и позволяющих строить эффективные алгоритмы и процедуры анализа температурных полей, конструктивно-теплового синтеза и оптимизации тепловых режимов;
     - модели тепловых источников в активных полупроводниковых компонентах, позволяющие определять реальное распределение плотности теплового потока, а также термоэлектрических модели биполярного и полевого транзисторов для анализа температурных полей, вызванных саморазогревом, учитывающие влияние на тепловые процессы статического, динамического и частотного режимов работы; математические модели и методы конструктивно-теплового синтеза, позволяющие проводить оптимизацию конструкции микроэлектронных устройств по тепловым критериям и отличающиеся комплексным решением вопросов обеспечения теплового режима и на всех уровнях конструктивной иерархии и различных этапах проектирования, в том числе при схемотехническом проектировании путем решения задач оценки возможности реализации данной схемы в конкретных конструктивах, а также термической устойчивости активных компонентов в различных режимах работы;
     - математические модели и методика параметрического синтеза теплоотводящих устройств (радиаторов, шин и т.д.) с учетом конкретного способа охлаждения, вида теплоносителя, его расхода, базирующиеся на использовании эквивалентного коэффициента теплоотдачи, а также модели и алгоритмы оптимального размещения топологических элементов по совокупности тепловых критериев, в том числе для микроэлектронных устройств со сложной топологией и большой разногабаритностью элементов, основные на многопараметрических функциях чувствительности перегревов и позволяющие существенно сократить временные затраты на расчет целевых функций. Методы учета статических характеристик теплофизических и электрических параметров, влияющих на тепловой режим и обусловленных технологическими разбросами параметров компонентов, конструкций, материалов, случайными отклонениями режимных параметров и внешних воздействий;
     - на базе предложенных моделей, алгоритмов и методов разработано соответствующее ПО, использованное при создании ряда автоматизированных комплексов теплового проектирования МЭУ и РЭС, имеющих возможность совместного функционирования с распространенными пакетами схемотехнического и топологического проектирования (PSpice', Desidu, Center, Desidu Lab, P-CAD, ECCEL EDA), которые применялись в проектных работах и производстве.
     В дальнейшем планируется проведение исследований и создание математического обеспечения и программных средств, направленных на моделирование и анализ особенностей тепловых процессов в полупроводниковых приборах и ИС, работающих в импульсном режиме (цифровые схемы), тепловыделения и термоэлектрических характеристик логических элементов различных пиков в тепловых процессов в ВЧ и СВЧ компонентах.

Учебные лаборатории:
1. Лаборатория "Технология и производство РЭС"
2. Лаборатория "Микропроцессоры и микро ЭВМ"
3. Лаборатория "Телевидение" (на филиале кафедры ОАО "Видеофон")
4. Лаборатория "Метрология" (на филиале кафедры ОАО "Видеофон")
5. Лаборатория "Испытания РЭС" (на филиале кафедры ОАО "Видеофон")
6. Лаборатория "Робототехника" (на филиале кафедры ОАО "Электросигнал")
7. Лаборатория "Микропроцессоры и микро ЭВМ" (на филиале кафедры ОАО "Электросигнал")
8. Лаборатория "Системы автоматизированного проектирования"

Филиалы кафедры:
- ОАО "Электросигнал" с 1986 года;
- ОАО "Видеофон" с 2000 года;
- ОАО Концерн "Созвездие" с 2006 года.