同轴式微波旋转关节是实现航天器载天线扫描(或定向)的重要微波部件,它具有体积小、易实现多通道传输等优点,是深空探测类航天器、小型天线消旋定向卫星的必装产品。由于扼流槽对频率带宽和功率容量的限制,同轴式微波旋转关节的应用范围受到一定制约。本论文研究了同轴式微波旋转关节的工作特性。从传输线理论出发,应用微波网络原理,推导了旋转关节的等效电路分析公式;应用时域有限积分软件对同轴式微波旋转关节扼流槽的几种可能组合方案进行了3D仿真分析,分析了关节插入损耗、驻波比带宽特性,并据此提出了展宽带宽的扼流槽结构尺寸设计方法。同时,对影响空间用同轴式旋转关节功率的两个因素—低气压放电与微放电—的机理进行了阐述,提出了同轴式微波旋转关节的功率设计和制造准则。对空间用旋转关节研制过程进行了总结,以某航天器使用的同轴式微波旋转关节的测试数据验证了本文提出的旋转关节扼流槽带宽设计方法、功率设计准则的正确性,计算分析数据与测试数据吻合较好。最后对旋转关节在国内航天器上的应用前景进行了展望。本论文的研究结果可以直接应用于航天器载同轴式微波旋转关节的研制。