一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构、设计方法及应用与流程

本发明属于微波毫米波旋转及柔性机构技术领域，尤其涉及一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构、设计方法及应用。

背景技术：

目前，在各类微波毫米波旋转及柔性机构，如旋转关节、柔性关节、旋转式开关中，实现结构旋转可动的同时保持正常的电磁屏蔽性能，对于保证电路部件的功能和性能十分重要。例如雷达中广泛应用的旋转关节，其旋转部位无法采用硬接触方式，必须采用具有可旋转特性的电磁屏蔽结构，使得电磁信号无法从旋转部位泄露耦合，方能保证旋转关节良好的电磁传输性能。

对于此类支持旋转特性的电磁屏蔽结构，业内现有的技术总体分为两类：第一，扼流槽结构的非接触式结构，利用扼流槽结构实现电磁屏蔽，非接触结构实现旋转。但扼流槽结构依赖于四分之一波长变换结构，因此其为窄带结构，无法实现宽带电磁屏蔽，且非接触式结构在接触部位缺乏足够的力学及结构支撑。第二，电刷或弹片的接触式结构，利用电刷或弹片实现旋转过程中的电磁屏蔽，但是此类结构为接触式结构，在旋转过程中旋转部位会存在额外的摩擦阻力，受制造及装配工艺影响，实际中会导致接触部位的阻力不均匀，进而造成旋转不平稳。且接触式结构在经过长时间旋转后，会造成磨损，磨损后则会影响电磁屏蔽性能。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)目前支持旋转特性的扼流槽非接触式电磁屏蔽结构无法实现宽带电磁屏蔽，且非接触式结构缺乏足够的力学及结构支撑。

(2)目前已有的支持旋转特性的接触式电磁屏蔽结构存在磨损和旋转不平稳的问题。

解决以上问题及缺陷的难度为：

对于旋转或可动的电磁结构，在其旋转或可动部位无法采用硬连接结构，如果在结构可动可旋转的同时无法保证足够的电磁屏蔽特性，则会严重影响相关微波毫米波柔性机构及部件的性能。对于此类旋转结构，如果采用简单的非接触结构，则非接触的结构间隙会导致电磁泄露，影响电磁屏蔽效果；如果采用扼流槽式的非接触结构，虽然可以实现一定程度的电磁屏蔽，但无法实现宽带的电磁屏蔽特性，实际应用中使得工作带宽受限；而已有的接触式结构，虽然可以实现宽带的电磁屏蔽，但会存在磨损和旋转不平稳的问题。如何实现结构性能优秀，旋转平稳，又具有宽带的电磁屏蔽特性，同时又具有抗磨损性能，是该项技术的难点，到目前为止尚无有效的解决方案。

解决以上问题及缺陷的意义为：

针对上述问题，本发明提出一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构、设计方法及应用。通过本发明的结构，既实现了旋转可动部位的平稳旋转，又可以实现宽带的电磁屏蔽特性，且基于本发明的结构和方法，还可以实现一定程度的抗磨损性能，对于解决现有技术的缺陷有着重要的意义，可以大幅改善相关微波毫米波柔性机构及部件的性能。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构、设计方法及应用。

本发明是这样实现的，一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构，所述抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构包括柱状基体、圆弧面金属凸体阵列、内嵌滚珠及屏蔽体；圆弧面金属凸体阵列设置于柱状基体的外圆柱面，每个金属凸体上部设置内嵌滚珠；屏蔽体为具有圆柱体内腔的独立结构；

所述柱状基体为圆柱体或部分圆柱体，柱状基体的材料为金属或表面电镀金属层材料。

进一步，所述圆弧面金属凸体阵列由多个等半径的圆弧面金属凸体构成，金属凸体沿柱状基体外部的连续柱面以周期性规则排列，金属凸体的外圆弧与柱状基体的柱面圆弧呈同心圆关系，每个金属凸体表面嵌入内嵌滚珠。

进一步，所述内嵌滚珠为金属材料的球体或圆柱体结构，柱状基体的轴向长度大于等于圆弧面金属凸体阵列沿轴向的总长度。

进一步，所述柱状基体为完整的圆柱体结构，所述圆弧面金属凸体阵列中，各金属凸体的结构及尺寸完全相同，金属凸体上部每个内嵌滚珠的结构、尺寸及嵌入方式相同，每一圈金属凸体位于柱状基体的同一轴向截面内，沿柱状基体的外圆柱面以等弧度间距方式排列，同时沿轴向以等间距方式排列。

进一步，所述屏蔽体内腔直径设计值等于圆弧面金属凸体阵列与内嵌滚珠组合后的外圆弧直径，屏蔽体内腔高度大于等于圆弧面金属凸体阵列沿轴向的总长度。

进一步，柱状基体的柱面圆弧与屏蔽体内腔呈同心圆关系，将柱状基体插入屏蔽体中，圆弧面金属凸体阵列中的内嵌滚珠与屏蔽体的内壁相接触，装配时做间隙配合处理，在旋转过程中保证内嵌滚珠处于滚动状态，此时圆弧面金属凸体阵列、内嵌滚珠及屏蔽体内腔共同构成可旋转的宽带电磁屏蔽结构。

本发明的另一目的在于提供一种所述抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法，所述抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法包括：柱状基体的柱面圆弧半径为r1，在最优的结构及排列方式下，圆弧面金属凸体阵列中，沿轴向包括m圈金属凸体，每一圈包括n个金属凸体，每个金属凸体的径向高度为hp，金属凸体的轴向厚度为w，轴向周期性排列间距为g，金属凸体的外圆弧面弧度为deg1，相邻金属凸体间的切向弧度为deg2，内嵌滚珠的半径为rc，安装后内嵌滚珠的圆心截面距金属凸体的外弧面距离为doff，称之为滚珠径向回退距离，屏蔽体的内腔半径为r2，r2＝r1+hp+rc-doff。

进一步，所述抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法包括以下步骤：

(1)根据实际需求选定柱状基体的具体结构形式，确定其柱面圆弧半径r1具体值，选定内嵌滚珠的结构形式，如果选择圆柱体结构的内嵌滚珠，则需增加一个尺寸参数：内嵌滚珠高度hc；

(2)确定其他尺寸参数初值：金属凸体径向高度hp初值为电磁禁带中心频率f0在真空中波长的四分之一，hp＝c/(4f0)，c为真空中的电磁波传播速度，金属凸体轴向厚度w和轴向间距g初值等于径向高度hp，金属凸体外圆弧弧度deg1和凸体间切向弧度deg2满足关系deg1+deg2＝2π/n，初始情况下，内嵌滚珠与屏蔽体的内腔壁之间无磨损，则空气间隙ha为0，内嵌滚珠的尺寸根据金属凸体的尺寸选择；

(3)在电磁计算软件中建立该抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构模型，周期性结构采用最小单元模型，非周期性结构采用全尺寸仿真，计算获得电磁屏蔽禁带；

(4)根据电磁屏蔽禁带随屏蔽结构尺寸的变化规律对金属凸体径向高度hp、轴向厚度w、轴向间距g、单圈内金属凸体数量n、金属凸体弧面弧度deg1、金属凸体间切向弧度deg2及内嵌滚珠的半径rc、高度hc、径向回退距离doff等参数进行调整；

(5)根据实际的磨损情况，设定磨损范围，在磨损范围内计算电磁屏蔽禁带，其中磨损范围指：在经过一定的旋转磨损后，内嵌滚珠与屏蔽体的内腔壁之间所形成的空气间隙ha的尺寸范围；

(6)重复步骤(3)-(5)，直至电磁屏蔽禁带满足要求；

(7)根据实际的电磁屏蔽性能需求，选择沿轴向的金属凸体圈数m，结合具体应用场景，选定柱状基体的轴向长度l和屏蔽体的内腔高度h，其中，l≥m×w+(m-1)×g；h≥m×w+(m-1)×g。

进一步，所述圆弧面金属凸体阵列中金属凸体也可以采取错位交叉排列的方式。

本发明的另一目的在于提供一种所述抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构在微波毫米波电路系统中实现结构旋转、可动时的宽带电磁屏蔽应用。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明电磁屏蔽结构包括柱状基体、圆弧面周期性金属凸体阵列、内嵌滚珠及屏蔽体，若干等半径圆弧面金属凸体沿柱状基体的外圆柱面以周期性规则构成阵列结构，每个金属凸体上部设置内嵌滚珠，插入屏蔽体中，屏蔽体的圆柱体内腔与柱状基体的外圆弧面呈同心圆关系，滚珠与屏蔽体内腔以间隙配合的形式相接触，通过特定设计方法获得合适的尺寸参数，构成具有宽带电磁屏蔽特性的可旋转结构。本发明宽带电磁屏蔽结构支持可旋转功能的同时，在合适的尺寸参数下具有抗磨损性能，可用于微波毫米波电路系统中实现结构旋转、可动时的宽带电磁屏蔽。

与现有技术相比，本发明具有以下优势：

(1)相比已有的扼流槽非接触式电磁屏蔽结构，本发明通过内嵌滚珠的圆弧面周期性金属凸体阵列，配合屏蔽体的圆柱内腔，构成具有接触式旋转特性的宽禁带电磁带隙结构，可以实现超宽带范围内的电磁屏蔽，且具有较好的结构及力学支撑特性，可以实现更加平稳的旋转。

(2)相比已有的接触式电磁屏蔽结构，本发明可旋转的电磁屏蔽结构在实现宽带电磁屏蔽的同时，在合适尺寸参数下，具有抗磨损性能。

(3)本发明为普适的结构及设计方法，适用于任何频段应用。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例所提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构示意图。

图2为本发明实施例所提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的关键尺寸参数示意图；(a)轴向俯视图；(b)对称截面图。

图3为本发明实施例所提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法流程图。

图4为本发明实施例所提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构中周期性结构的最小单元模型示意图。

图5为本发明实施例初始状态下的电磁屏蔽禁带仿真结果图。

图6为本发明实施例在最大磨损情况时的电磁屏蔽禁带仿真结果图。

图7为依据本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构所实现的u型波导旋转关节实施例结构图

图8为依据本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构所实现的l型波导旋转关节实施例结构图

图9为依据本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构所实现的i型波导旋转关节实施例结构图

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构、设计方法及应用，下面结合附图对本发明作详细的描述。

如图1所示，本发明提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构，包括柱状基体1、圆弧面金属凸体阵列2、内嵌滚珠3及屏蔽体4。圆弧面金属凸体阵列2设置于柱状基体1的外圆柱面，每个金属凸体上部设置内嵌滚珠3。屏蔽体4为具有圆柱体内腔的独立结构。

柱状基体1为圆柱体或部分圆柱体，其中部分圆柱体是指有缺陷或不连续结构的圆柱体。柱状基体1的表面和内部可根据实际需求构造具体结构，柱状基体1的材料为金属或表面电镀金属层的其他材料。

圆弧面金属凸体阵列2由多个等半径的圆弧面金属凸体构成，金属凸体沿柱状基体1外部的连续柱面以周期性规则排列，金属凸体的外圆弧与柱状基体1的柱面圆弧呈同心圆关系，每个金属凸体表面嵌入内嵌滚珠3。内嵌滚珠3为金属材料的球体或圆柱体结构。柱状基体1的轴向长度大于等于圆弧面金属凸体阵列2沿轴向的总长度。

如图3所示，本发明提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法包括以下步骤：

s101，根据实际需求选定柱状基体1的具体结构形式，确定其柱面圆弧半径r1具体值。选定内嵌滚珠3的结构形式，如果选择圆柱体结构的内嵌滚珠3，则需增加一个尺寸参数：内嵌滚珠高度hc。

s102，确定其他尺寸参数初值：金属凸体径向高度hp为电磁禁带中心频率f0在真空中波长的四分之一，hp＝c/(4f0)，c为真空中的电磁波传播速度。金属凸体轴向厚度w和轴向间距g初值等于径向高度hp。金属凸体外圆弧弧度deg1和凸体间切向弧度deg2满足关系deg1+deg2＝2π/n。初始情况下，内嵌滚珠3与屏蔽体4的内腔壁之间无磨损，则空气间隙ha为0。内嵌滚珠3的尺寸根据金属凸体的尺寸选择，需保证滚珠可正常嵌入，并具有一定的结构和力学可靠性。

s103，在电磁计算软件中建立该抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构模型，周期性结构采用最小单元模型，非周期性结构采用全尺寸仿真，计算获得电磁屏蔽禁带。

s104，根据电磁屏蔽禁带随屏蔽结构尺寸的变化规律对金属凸体径向高度hp、轴向厚度w、轴向间距g、单圈内金属凸体数量n、金属凸体弧面弧度deg1、金属凸体间切向弧度deg2及内嵌滚珠3的半径rc、高度hc、径向回退距离doff等参数进行调整。

s105，根据实际的磨损情况，设定磨损范围，在磨损范围内计算电磁屏蔽禁带。其中磨损范围指：在经过一定的旋转磨损后，内嵌滚珠3与屏蔽体4的内腔壁之间所形成的空气间隙ha的尺寸范围。

s106，重复步骤s103-s105，直至电磁屏蔽禁带满足要求。

s107，根据实际的电磁屏蔽性能需求，选择沿轴向的金属凸体圈数m。结合具体应用场景，选定柱状基体1的轴向长度l和屏蔽体4的内腔高度h。其中，l≥m×w+(m-1)×g；h≥m×w+(m-1)×g。

下面结附图对本发明的技术方案作进一步的描述。

本发明提出一种抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构及设计方法。该电磁屏蔽结构包括柱状基体、圆弧面周期性金属凸体阵列、内嵌滚珠及屏蔽体，若干等半径圆弧面金属凸体沿柱状基体的外圆柱面以周期性规则构成阵列结构，每个金属凸体上部设置内嵌滚珠，插入屏蔽体中，屏蔽体的圆柱体内腔与柱状基体的外圆弧面呈同心圆关系，滚珠与屏蔽体内腔以间隙配合的形式相接触，通过特定设计方法获得合适的尺寸参数，构成具有宽带电磁屏蔽特性的可旋转结构。本发明宽带电磁屏蔽结构支持可旋转功能的同时，在合适的尺寸参数下具有抗磨损性能，可用于微波毫米波电路系统中实现结构旋转、可动时的宽带电磁屏蔽。

本发明一种最优选的结构及排列方式为：柱状基体1为完整的圆柱体结构，圆弧面金属凸体阵列2中，各金属凸体的结构及尺寸完全相同，金属凸体上部每个内嵌滚珠3的结构、尺寸及嵌入方式相同，每一圈金属凸体位于柱状基体1的同一轴向截面内，沿柱状基体1的外圆柱面以等弧度间距方式排列，同时沿轴向以等间距方式排列。

屏蔽体4的材料为金属或表面电镀金属层的其他材料。屏蔽体4内腔直径设计值等于圆弧面金属凸体阵列2与内嵌滚珠3组合后的外圆弧直径。屏蔽体4内腔高度大于等于圆弧面金属凸体阵列2沿轴向的总长度。

保证柱状基体1的柱面圆弧与屏蔽体4内腔呈同心圆关系前提下，将柱状基体1插入屏蔽体4中，圆弧面金属凸体阵列2中的内嵌滚珠3与屏蔽体4的内壁相接触，装配时做间隙配合处理，在旋转过程中保证内嵌滚珠3处于滚动状态，此时圆弧面金属凸体阵列2、内嵌滚珠3及屏蔽体4内腔共同构成可旋转的宽带电磁屏蔽结构。

除过所述各必要部分外，实际中可根据需求增加机械固定、支撑结构，以及必要的润滑措施。

如图2、图3所示，本发明提供的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法，包括：柱状基体1的柱面圆弧半径为r1，在最优的结构及排列方式下，圆弧面金属凸体阵列2中，沿轴向包括m圈金属凸体，每一圈包括n个金属凸体，每个金属凸体的径向高度为hp，金属凸体的轴向厚度为w，轴向周期性排列间距为g，金属凸体的外圆弧面弧度为deg1，相邻金属凸体间的切向弧度为deg2，内嵌滚珠3的半径为rc，安装后内嵌滚珠3的圆心截面距金属凸体的外弧面距离为doff，称之为滚珠径向回退距离，屏蔽体4的内腔半径为r2，r2＝r1+hp+rc-doff。

除过最优的结构及排列方式，圆弧面金属凸体阵列2中金属凸体也可以采取错位交叉排列的方式，只要其排列方式符合一定的周期性规则即可。

下面结合仿真及测试对本发明的技术效果作详细的描述。

本发明以实现某类型电磁旋转机构(工作频段：18～27ghz)中旋转部位的电磁屏蔽结构为例，说明本发明的具体实施过程。

1、根据实际情况，旋转部位为空心的圆柱体结构，其外壁半径为2.5mm，则柱状基体的柱面圆弧半径r1＝2.5mm。选择圆柱体结构的内嵌滚珠，滚珠高度为hc。

2、选择最优的排列方式，在电磁计算软件中建立该抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构仿真模型，由于该结构为沿轴向的周期性结构，因此建立起最小单元模型如图4所示。

3、根据实际结构及机械加工要求，选定每一圈金属凸体数量n＝6。所需的电磁屏蔽禁带为18～27ghz，其中心频率为22.5ghz，依据此，设定各初始值为：hp＝3.3mm，w＝g＝3.3mm，设定ha初值为0。

4、仿真计算电磁屏蔽禁带，由于该旋转机构要求沿轴向尽量短，因此缩小w和g，同时增加hp，获得初始无磨损(ha＝0)时的电磁屏蔽禁带，如图5所示。

5、根据实际情况设定最大磨损ha＝0.04mm，最大磨损时的电磁屏蔽禁带如图6所示。在最大磨损情况下，电磁屏蔽禁带仍然可以完全覆盖18～27ghz，此时各尺寸参数为：hp＝3.5mm，rc＝1.2mm，hc＝2.4mm，doff＝0.9mm，w＝3mm，g＝3mm。显示出良好的抗磨损性能。

6、根据该电磁旋转机构的承载功率，选择沿轴向3圈金属凸体即可满足电磁屏蔽性能需求，即m＝3。由此，则柱状基体的轴向长度l和屏蔽体的内腔高度h均≥3w+2g＝15mm，根据实际情况选择具体尺寸即可。

实施例2：采用本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的波导旋转关节

基于本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的波导旋转关节。在本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的柱状基体内部构造同轴传输线用于传输电磁信号，结合本发明的结构，构成可以旋转的同轴传输过渡段。依据本发明的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法，获得电磁屏蔽结构的关键尺寸参数，保证同轴过渡段旋转部位的电磁屏蔽带宽覆盖相应旋转关节的工作频率范围，然后在同轴过渡段两端分别设置合适的同轴-波导变换结构，实现固定波导和旋转波导之间在相对旋转过程中的电磁信号传输，根据不同的同轴-波导转换结构类型，结合其他必要的转换结构和机械辅助机构，可以构成u型、l型和i型结构的波导旋转关节。

如图7、图8、图9所示，采用本发明抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构，分别实现u型、l型、i型结构的波导旋转关节。该旋转关节包括柱状基体1、圆弧面金属凸体阵列2、内嵌滚珠3、屏蔽体4、同轴-固定波导转换5、同轴-旋转波导转换6、固定波导7、旋转波导8、变换结构9。

柱状基体1为空心金属圆柱体，在其空心内部通过同轴支撑介质和金属内导体构成同轴传输线结构，用于进行电磁信号传输。同轴传输线的截止频率需高于旋转关节的工作频率。柱状基体1的材料为金属或表面电镀金属层的其他材料，柱状基体1中的同轴支撑介质材料根据实际需求选择。

多个等半径的圆弧面金属凸体沿柱状基体1的外圆柱面以周期性规则排列，构成圆弧面金属凸体阵列2，金属凸体的外圆弧与柱状基体1的柱面圆弧呈同心圆关系，每个金属凸体表面嵌入内嵌滚珠3。内嵌滚珠3为金属材料的球体或圆柱体结构。柱状基体1的轴向长度大于等于圆弧面金属凸体阵列2沿轴向的总长度。

圆弧面金属凸体阵列2及内嵌滚珠3的最优选结构及排列方式为：圆弧面金属凸体阵列2中，各金属凸体的结构及尺寸完全相同，金属凸体上部每个内嵌滚珠3的结构、尺寸及嵌入方式相同，每一圈金属凸体位于柱状基体1的同一轴向截面内，沿柱状基体1的外圆柱面以等弧度间距方式排列，同时沿轴向以等间距方式排列。

屏蔽体4的内腔直径设计值等于圆弧面金属凸体阵列2与内嵌滚珠3组合后的外圆弧直径，屏蔽体4的内腔高度大于等于圆弧面金属凸体阵列2沿轴向的总长度。

柱状基体1的柱面圆弧与屏蔽体4的内腔呈同心圆关系，将柱状基体1插入屏蔽体4中，圆弧面金属凸体阵列2中的内嵌滚珠3与屏蔽体4的内壁相接触，装配时做间隙配合处理，在旋转过程中保证内嵌滚珠3处于滚动状态，此时圆弧面金属凸体阵列2、内嵌滚珠3及屏蔽体4的内腔共同构成可旋转的宽带电磁屏蔽结构。

同轴-固定波导转换5和同轴-旋转波导转换6分别设置于柱状基体1中所构成的同轴传输线的两端，同轴-固定波导转换5和同轴-旋转波导转换6为任意可实现的同轴-波导转换结构。

固定波导7和旋转波导8为任意类型的波导结构，根据实际需求选择。固定波导7和旋转波导8内部包括必要的阻抗变换、匹配及调谐结构。

对于u型和l型结构，屏蔽体4与旋转波导8直接连接并固定，屏蔽体4的圆柱体内腔与旋转波导8的波导腔内部相连通。

对于i型结构，屏蔽体4通过变换结构9与旋转波导8相连接，屏蔽体4的圆柱体内腔与变换结构9和旋转波导8的内腔以合适的方式相连通。其中变换结构9为任意可实现的电磁变换结构，用于完成同轴-旋转波导转换6和旋转波导8之间的电磁场场型及阻抗变换。

同轴-固定波导转换5与固定波导7相连接并固定，用于实现到固定波导7中的电磁信号传输。同轴-旋转波导转换6用于实现到旋转波导8中的电磁信号传输，同轴-旋转波导转换6与旋转波导8不固定。

基于本发明的抗磨损可旋转宽带电磁屏蔽结构的设计方法，获得电磁屏蔽结构的关键尺寸参数，要求电磁屏蔽结构的电磁屏蔽禁带覆盖所需实现的波导旋转关节的工作频率范围。此时柱状基体1、圆弧面金属凸体阵列2、内嵌滚珠3和屏蔽体4的内腔构成可旋转的宽带电磁屏蔽结构。

通过柱状基体1中所构建的同轴传输线结合同轴-固定波导转换5和同轴-旋转波导转换6实现固定波导7和旋转波导8之间的电磁信号传输。利用本发明的电磁屏蔽结构可以实现同轴传输线和同轴-旋转波导转换6在旋转过程中旋转部位的宽带电磁屏蔽，从而保证了固定波导7和旋转波导8在实现相对旋转的同时，可以正常地传输电磁信号。

本实施例附图中只给出了必要的结构部分，除过上述部分外，在实际用于实现波导旋转关节时，还包括额外的轴承转动、机械固定、支撑及润滑结构，根据实际需求选择。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，都应涵盖在本发明的保护范围之内。