С 1926 г. Берг читал лекции по курсу «Теория расчета и проектирования радиопередающих устройств» в Ленинградском электротехническом институте и Военно-морской академии. В 1929 г. он стал профессором и, вслед за тем, заведующим кафедрой «Радиопередающие устройства» Ленинградского электротехнического института им. В.И. Ульянова (Ленина).
В 1927 г. Берг назначается на должность председателя Секции связи и навигации научно-технического комитета Управления Военно-Морских Сил РККА. По его предложению создается Морской научно-испытательный полигон связи. На полигоне проводятся испытания нового корабельного радиовооружения, исследуется возможность использования коротковолновой и ультракоротковолновой радиосвязи и т.п.
В 1932 г. он становится начальником вновь созданного Научно-исследовательского морского института связи (НИМИС). В задачи института входит создание и испытание новых средств связи и наблюдения для военно-морских сил СССР. В этом же году им был опубликован капитальный труд «Теория и расчет ламповых генераторов».
С 1934 г. Военно-Морской флот оснащается новой системой радиовооружения «Блокада-1», разработанной НИМИС и освоенной отечественной промышленностью. На корабли и в береговые части поступают новые радиопередатчики и приемники, обеспечивающие надежную связь, средства наблюдения, проводной связи, гидроакустики и т.п. За участие в создании системы «Блокада-1» Берг был награжден орденом Красной Звезды.
Несмотря на успешную работу НИМИС, в 1937 г. ученый был арестован, ему было предъявлено обвинение во вредительстве. Одновременно аресту подверглись начальники отделов НИМИС А.И. Бабановский, А.И. Пустовалов, В.С. Кункель, Р.Б. Шварцберг. После двух с половиной лет пребывания в заключении Берг был освобожден, восстановлен
в прежнем воинском звании инженер-флагмана 2-го ранга и направлен на работу
в Военно-морскую академию. В мае 1941 г. ему было присвоено звание инженер-контр-адмирала. Как шутил Аксель Иванович, «…из контрреволюционеров я попал в контр-адмиралы».
С началом Великой Отечественной войны Берг был включен в состав комиссии Ленинградского обкома по оборонной работе, занимавшейся эвакуацией промышленных предприятий в тыл. В сложной обстановке, сложившейся с приближением германской армии к Ленинграду, он сделал многое для сохранения оборонного потенциала северной столицы.
В начале 1943 г. А.И. Берг обратился в ЦК ВКП(б) и Наркомат электропромышленности с письмами, в которых обосновывалась необходимость принятия энергичных мер по развитию отечественной радиолокационной техники. По этому вопросу он сделал доклад на заседании Государственного Комитета по обороне с участием руководителей промышленности и командования армии. Специальным постановлением Государственного Комитета Обороны от 4 июля 1943 г. был создан Совет по радиолокации, задачей которого являлось проведение мероприятий по преодолению технического отставания в области радиолокационной техники. Берг был назначен заместителем председателя Совета (председателем являлся член ГКО Г.М. Маленков) и заместителем Наркома электропромышленности по радиолокации.
