С 7 августа 1937 года ОПС как 8-е отделение вошло в состав 12-го отдела (оперативной техники) ГУГБ, который был создан приказом НКВД № 00464. На укомплектование этого отдела были выделены штаты и личный состав 5, 6, 7, 8 и 9-го отделений 2-го отдела, 5-го отделения 9-го отдела и спецгруппы 3-го отдела ГУГБ.

С 23 сентября 1937 года ОПС было переименовано в 3-е отделение 12-го отдела. С 9 июня 1938 года приказом НКВД № 00378 12-й отдел был переименован во 2-й спецотдел, а ОПС в его составе стал 3-м отделением. Его начальником стал лейтенант госбезопасности И. Я. Воробьев, а его помощником — лейтенант госбезопасности М. И. Ильинский.

Спецотдел осуществлял так называемую микрофонную и телефонную работу, проводил перлюстрацию, обслуживал правительственные органы ВЧ-связью, изготовлял необходимые в оперативной работе отделов разного рода документы, вел перехват радиопередач зарубежных станций, выявлял нелегальные станции на территории СССР, проводил секретные выемки. Кроме обслуживания оперативных отделов НКВД техническими средствами наблюдения 2-й спецотдел ГУГБ занимался и проведением научно-исследовательских и экспериментальных работ в этой сфере.

В 1938 году силами ОПС были построены станции ВЧ-связи в Свердловске (ныне — Екатеринбург) и Челябинске, в Ворошиловграде (ныне — Луганск) и Сталино (ныне — Донецк), Астрахани, Куйбышеве (ныне — Самара), Саратове, Сталинграде (ныне — Волгоград), Энгельсе, Батуми, Новороссийске, Одессе, Сухуми, Туапсе, Ереване, а также Архангельске, Виннице, Вологде, Днепропетровске, Иваново, Каменец-Подольске, Кисловодске, Курске, Нальчике, Орле, Полтаве, Рязани, Тамбове, Туле и Чернигове.

В том же году после ввода в эксплуатацию трансляционных пунктов в Кеми и Кандалакше, ВЧ-станций в Петрозаводске и Мурманске правительственная связь начала действовать с этим самым северным в мире незамерзающим морским портом. Всего в 1938 году были введены в действие 31 станция и шесть трансляционных пунктов ВЧ-связи. Общая штатная численность подразделений правительственной связи на 1 января 1939 года составляла 773 человека (60 в Москве и 713 на периферии).

Подразделения ВЧ-связи на местах в то время представляли собой в основном группы правительственной связи во главе со старшими техниками (штатами предусматривались лишь несколько должностей начальников групп и инженеров). В 1938 году были введены семь должностей начальников районов ВЧ-связи, в задачу которых входило оперативно-техническое руководство станциями ВЧ-связи определенного района.

Персонал подразделений составляли в основном практики, и поэтому центром много внимания уделялось разработке нормативных документов (правил, инструкций, руководств) по организации и технической эксплуатации ВЧ-связи, обеспечению защиты информации, конспирации в работе подразделений, организации и проведению технической учебы. Был объявлен всесоюзный конкурс на лучшую станцию ВЧ-связи.

20 октября 1938 года в результате административно-территориального деления Дальневосточного края были образованы Хабаровский и Приморский края. Приказом начальника Управления НКВД СССР по Хабаровскому краю от 29 ноября 1938 года № 00172 в составе спецотдела Управления была создана группа ВЧ-связи, в состав которой вошло 13 человек. Возглавил подразделение военный техник 1-го ранга М. С. Хворостянский, работавший до этого инженером Хабаровского телеграфа.

В 1939–1940 годах специалисты Центрального научно-исследовательского института связи (далее — ЦНИИС) и завода «Красная Заря» разработали первую отечественную 12-канальную систему ВЧ-телефонирования по медным цепям воздушных линий связи. Внедрение этой аппаратуры позволило значительно увеличить пропускную способность междугородных телефонных линий. В период Отечественной войны эта аппаратура успешно обеспечивала связь на магистрали Москва — Ленинград.

Важной вехой в развитии правительственной междугородной связи как всей советской страны, так и УССР в частности стал 1938 год, и прежде всего потому, что в течение этого года (впервые с начала развития ВЧ-связи) правительством СССР были приняты три постановления с одинаковым названием «О развитии правительственной ВЧ-связи».

Первое постановление № 53/ко от 5 января 1938 года было нацелено исключительно на укрепление материально-технической базы правительственной связи, в частности, в нем предусматривалась разработка и снабжение междугородными АТС наркомата связи (далее — НКС) УССР. Другие постановления № 454-97сс от 9 апреля и № 1240-300сс от 17 ноября 1938 года предусматривали расширение сети правительственной междугородной связи и налаживания работы станций ВЧ телефонной связи на таких направлениях, как Киев — Харьков, Киев — Одесса и Киев — Днепропетровск.

Организация новых ВЧ-станций и установление новых аппаратов ВЧ-связи проводились только с санкции наркома внутренних дел или его первого заместителя. Включение же новых городов в сеть ВЧ-связи и оснащение ее специальной техникой осуществлялось в соответствии с решениями СНК СССР.

Сама технология ВЧ-связи без применения аппаратуры засекречивания могла защитить только от прямого прослушивания. А вот если к линии ВЧ-связи подключить самый простой детекторный приемник, то разговор можно было восстановить в первоначальном виде и осуществить прослушивание. Проблема была в том, что в интересах правительственной связи использовались линии и каналы, как правило, НКС, работники которого, имея необходимую техническую подготовленность и служебный доступ к этим линиям и каналам, могли осуществить прослушивание.

Впервые об уязвимости ВЧ-связи написал в своем рапорте от 8 августа 1936 года старший техник-инженер М. И. Ильинский на имя начальника ОПС И. Я. Воробьева. Основными источниками угроз были агентура иностранных спецслужб среди обслуживающего персонала и использование разных портативных и простых в обслуживании технических средств.

В документе, который был написан в феврале 1937 года, была фраза о том, что «разговоры могут подслушиваться (и слушаются) нашими работниками ВЧ, а им также полностью доверять нельзя». В первом пункте «Акта комиссии о проверке технического состояния Центральной станции правительственной ВЧ-связи» также отмечалось: «Существующее состояние ВЧ-связи не гарантирует секретность правительственных связей».

В 1938 году начальник ОПС И. Я. Воробьев в одном из рапортов отметил, что «спецсвязь НКС, которой пользуются абоненты Кремля, не обеспечивает никакую секретность разговоров, потому что эта связь предоставляется Кремлю в известные часы и разговор членов правительства проходит через ту же аппаратуру НКС, которая обслуживается техническим составом, обслуживающим и коммерческие разговоры». Поэтому в срочном порядке пришлось проложить специальный кабель, который соединил станцию ВЧ-связи с АТС Кремля.

Таким образом, с развитием сети правительственной междугородной связи все более актуальной становилась проблема создания собственной специальной аппаратуры (согласно терминологии того времени — оперативной техники) для обеспечения автоматического засекречивания речевого сигнала.