В диссертации предложены, разработаны и исследованы резонансные измерительные преобразователи на основе высокодобротных резонаторов и системы формирования информационных сигналов для микроволновой диагностики материалов и сред. Предложены методы синтеза заграждающих и полоснопропускающих устройств сверхвысокочастотного (СВЧ) диапазона с высокодобротными резонансными элементами, разработан и исследован ряд конструкций и схемных решений режекторных СВЧ фильтров. Теоретически и экспериментально обоснована концепция создания формирователей когерентных импульсных сигналов на основе сверхпроводящих структур. Проработаны возможности использования охлаждаемых планарных структур для построения миниатюрных микроволновых устройств. Разработаны направления совершенствования измерительных систем для анализа частотных флуктуаций квазимонохроматических сигналов микроволнового диапазона. Экспериментально обоснованы возможности использования сверхпроводящих объемных и микрополосковых резонаторов для высокочувствительных измерений электрофизических характеристик диэлектрических материалов с малыми потерями.