雷達(dá)為了搜索目標(biāo)、跟蹤目標(biāo)、測(cè)量目標(biāo)的空間位置，其天線必須隨時(shí)旋轉(zhuǎn)。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)就是完成天線旋轉(zhuǎn)時(shí)微波信號(hào)傳輸任務(wù)的。根據(jù)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的空間轉(zhuǎn)動(dòng)作用，可分為俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和橫滾旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)；根據(jù)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的微波傳輸通道，可分為單路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)、雙路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和多路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)。從結(jié)構(gòu)角度看，按前者劃分的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)只是外形或安裝接口有差異，而按后者劃分的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)則差異很大，雙路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)（多路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)）比單路旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)復(fù)雜很多。雷達(dá)的使用環(huán)境不同，如機(jī)載雷達(dá)和地面雷達(dá)，則對(duì)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的要求也不一樣。旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的基本性能要求主要有以下幾點(diǎn)：
（2）在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中不影響?zhàn)伨€和天線之間的微波傳輸，即在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)駐波（甚至相位）沒(méi)有變化或變化值限制在允許的范圍內(nèi)；
（3）在工作頻段內(nèi)，電壓駐波比小，并滿足特定的要求，一般要求S≤1.25或S≤1.10，或者更高；
（4）通過(guò)的峰值功率和平均功率滿足要求；
（5）損耗要小，一般小于0.5dB ；
（6）如果饋線要充氣，則必須有密封結(jié)構(gòu)。
以上這些性能直接對(duì)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)提出了要求，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的電訊性能最終是通過(guò)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)至關(guān)重要。
1.基本結(jié)構(gòu)形式 ：
旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)基本上由三部分組成：1）矩形波導(dǎo)至圓波導(dǎo)變換；2）旋轉(zhuǎn)部分；3）圓波導(dǎo)至矩形波導(dǎo)變換。旋轉(zhuǎn)部分是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵部分，不僅直接關(guān)系到旋轉(zhuǎn) 關(guān)節(jié)在機(jī)械上轉(zhuǎn)動(dòng)是否靈活，而且直接影響到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的電性能穩(wěn)定性和機(jī)械密封性能。波導(dǎo)變換結(jié)構(gòu)部分對(duì)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)電性能影響也是很大的。雖然微波理論已經(jīng)有了很大的發(fā)展，微波CAD軟件已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，但理論計(jì)算仍然與實(shí)際結(jié)果有一定的差距，需設(shè)計(jì)調(diào)配環(huán)節(jié)進(jìn) 行調(diào)試，而這些微調(diào)結(jié)構(gòu)則直接影響到旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)性能的提高和穩(wěn)定，這些微調(diào)結(jié)構(gòu)主要在波導(dǎo)變換部分。雖然旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的主要電訊性能由電訊設(shè)計(jì)決定，但如果有比較好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，則不僅使得選用較好的電訊方案成為可能，而且也能提供較好的調(diào)配結(jié)構(gòu)來(lái)提高電訊性能。
2.結(jié)構(gòu)方案選擇 ：
旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的結(jié)構(gòu)方案應(yīng)根據(jù)電訊要求和使用環(huán)境選擇最佳結(jié)構(gòu)形式，盡可能提高旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的電訊性能，保證結(jié)構(gòu)的工藝性、互換性、可靠性，實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)的小型化、系列化、通用化。結(jié)構(gòu)方案包含的內(nèi)容很多，僅舉例說(shuō)明。
圖1為某機(jī)載雷達(dá)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的安裝示意圖。由于機(jī)載雷達(dá)的特殊工作環(huán)境要求，結(jié)構(gòu)總體所給的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在天線座上的安裝位置只是一個(gè)空心十字架，且該空心十字架的上下左右的頸部尺寸很小，十字架的中心只能開(kāi)很小的窗口。該工程在課題階段時(shí)，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)沿用另一相近型號(hào)產(chǎn)品的形式，四個(gè)旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，四種不同的結(jié)構(gòu)形式。沒(méi)有通用性和互換性是顯然的，而另一方面，由于該旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)采用了半高波導(dǎo)和雙折彎頭，本身決定了電訊性能較差，在調(diào)試過(guò)程中穩(wěn)定性差，可靠性低，因此生產(chǎn)工藝性差，生產(chǎn)合格率低。在波導(dǎo)法蘭盤(pán)上已經(jīng)是非標(biāo)準(zhǔn)的情況下，仍然在天線座的相應(yīng)安裝位置上開(kāi)出了槽（否則旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)伸入不到十字架的內(nèi)部），破壞了天線座的整體性，影響了其強(qiáng)度和剛度。那么如何解決這些問(wèn)題呢？
如果全部采用全高波導(dǎo)，不但電訊性能得到提高，而且種類(lèi)也可以減少，工藝性得到提高，但是旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)在十字架的中心部位互相干涉。那么如何避免這種干涉呢？仔細(xì)研究方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相互連接部分，可以發(fā)現(xiàn)，俯仰關(guān)節(jié)的臂較長(zhǎng)，如果增加一個(gè)大S彎，對(duì)電訊性能幾乎沒(méi)有影響，但在中心連接部位垂直方向就可以拉開(kāi)一點(diǎn)距離，干涉問(wèn)題就有可能解決。經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算，一方面把雙折彎頭改成?。覐濐^，另一方面在俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的長(zhǎng)臂上增加一個(gè)大S彎，兩俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)連接段中心線錯(cuò)開(kāi)8毫米，這樣干涉問(wèn)題解決了，原來(lái)的十字架也不需改動(dòng)。
另外就是解決在天線座相應(yīng)的安裝部位開(kāi)槽問(wèn)題。仔細(xì)研究天線座的空心十字架所給出的安裝位置，可以發(fā)現(xiàn)，給方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的內(nèi)圓柱較長(zhǎng)，而給俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的則較短，因此將方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)與俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相連接的法蘭盤(pán)轉(zhuǎn)個(gè)方向，即將原來(lái)在俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上的彎頭改到方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)上，并且壓低法蘭盤(pán)表面偏離方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)軸線的距離，即尺寸11，使其軸向投影在天線座的安裝圓柱內(nèi)，這樣就避免了為安裝方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)而在天線座的相應(yīng)位置開(kāi)槽。經(jīng)過(guò)這些改進(jìn)，雖然與方位旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相連的俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的法蘭盤(pán)其外接圓仍然大于天線座的安裝孔，但由于安裝孔的長(zhǎng)度較短，而俯仰旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的臂較長(zhǎng)（主要是指法蘭盤(pán)距離旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)的圓柱安裝面），這樣在安裝時(shí)先斜置，待法蘭盤(pán)完全進(jìn)入后，再擺正位置安裝到位。經(jīng)過(guò)計(jì)算演示，證明了其可行性，于是采用了圖示方案。
現(xiàn)在經(jīng)過(guò)實(shí)踐檢驗(yàn)，這種結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)，不僅保證了工藝性、互換性和可靠性，實(shí)現(xiàn)了小型化、系列化和通用化，而且提高了電性能，已經(jīng)在其他產(chǎn)品中得到了應(yīng)用（以前的某型號(hào)產(chǎn)品也已經(jīng)改用該結(jié)構(gòu)）。