Грамматический словарь Зализняка (склонения слова):
Фонемный, фонемная, фонемное, фонемные, фонемного, фонемной, фонемного, фонемных, фонемному, фонемной, фонемному, фонемным, фонемный, фонемную, фонемное, фонемные, фонемного, фонемную, фонемное, фонемных, фонемным, фонемной, фонемною, фонемным, фонемными, фонемном, фонемной, фонемном, фонемных, фонемен, фонемна, фонемно, фонемны, фонемнее, пофонемнее, фонемней, пофонемней