Schlitze in Kupfer fräsen

[TDI]

Moin,
kann jemand mit hoher Positionsgenauigkeit Schlitze in Kupfer fräsen?
Es geht um ein 4-Kant-Stangenprofil / Rechteckrohr aus Kupfer (E100 Hohlleiter). In die Breitseite sollen 10 schmale Schlitze gefräst werden.
Das ganze wird eine Schlitzantenne für ein Amateurfunk-Bakenprojekt auf 10,368GHz.

Folgende Parameter sind vorgegeben:
Hohlleiter:
Breite Seite innen: 22,8mm
Schmale Seite innen: 10,2mm
Materialdicke: 1,3mm

Sendefrequenz: 10,368GHz
10 Schlitze, einseitig in der breiten Seite des Hohlleiters

Laut Berechnung müssen die Schlitze 1,6mm breit und 13,8mm lang werden.
Was dabei wichtig ist: die exakte Position und die Abmessungen der Schlitze sind sehr wichtig, da die Antenne sonst nicht richtig funktioniert und die Sendeenergie nicht wie gewünscht in einer flachen Keule abstrahlt. Die Fräsgenauigkeit sollte idealerweise im 1/100mm-Bereich liegen.

Es gibt eine Seite im Netz um die Abmessungen zu berechnen: http://www.wikarekare.org/Antenna/8Waveguide.html
->zoom
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Nun die Frage: sieht sich jemand in der Lage, so etwas in den gewünschten Abmessungen und Genauigkeiten zu fräsen? Das Hohlleiterprofil ist vorhanden.

Danke und Grüße

TDI

[Anse]

Beim Fräsen bleibt aber ein Radius in den Ecken stehen. mindestens 0,5mm. Wenn das kein Problem ist könnte ich es mal nach der Arbeit gegen eine Spende auf die Maschine packen. Geht es nur um ein Teil oder mehr? Mehr wäre auch ohne großen Aufwand möglich wenn einmal alles eingerichtet ist.
Genauigkeit sollte bis +-0,01 machbar sein.

[TDI]

Moin,
das hört sich gut an. Es geht zunächst um ein Einzelstück. Ein kleiner Radius in den Ecken ist OK und kann ggf. von Hand nachgearbeitet werden.
Wie würde eine Zuarbeit idealerweise aussehen um deinen Aufwand gering zu halten?

Danke und Grüße

TDI

[Anse]

Wie würde eine Zuarbeit idealerweise aussehen um deinen Aufwand gering zu halten?

Zu erst brauche ich eine fertigungsgerecht bemaßte Zeichnung. Von Hand reicht. Wichtig ist dabei die Angabe der Außenmaße, mindestens ein Schlitz muss mit Länge und Breite bemaßte werden und für alle Schlitze müssen die Positionen in X und Y Richtung angegeben werden. Am besten von der Linken unteren Ecke des Profils wenn man auf die geschlitzte Seite blickt.
Zudem könnte ich auch noch eventuell benötigte Bohrungen für Anschlüsse gleich mit machen oder die Enden des Profils parallel und auf Länge fräsen. Ist die In der Berechnung angegebene Länge mit 327mm die auch von dir benötigte?
Hast Du das Material schon da?


[Edit] Falls es Dir was sagt, ich kann das Ganze auf einer 5-Achs Maschine Laufen lassen.

[zauberkopf]

Wenn Du magst, frag ich meinen Nachbarn ob sein Betrieb auch vergoldet..
(Versilbern tut er jedenfalls nicht).
Eine hauchdünne Goldschicht hat den Vorteil, das nix oxidiert, und IM3 Produziert, aber noch gut leitfähig ist, und vorallem dünn.

[Bastelbruder]

Professionelle Schlitze enden seit 1959 in runden Löchern, der Schlitz sieht dann insgesamt wie ein fehlender Knochen aus. Wie sich das genau berechnet weiß ich nicht, es dürfte aber der Umfang des Schlitzes zählen, wie bei Faltdipol und Quad.

edit: steht doch auch dabei "with a 2% reduction in slot length for square ends"
Wer macht sich die blödsinnige Mühe?

[zauberkopf]

So... hatte mal eben nen Schnack mit dem Nachbarn.. also vergolden machen die auch nicht mehr.
Wurde zu wenig nachgefragt, und die mit Formaldeyd verseuchten Cyanverbdinungen ... (BOAAAARRRRRRRRR !)
Hatten dann noch den Nachteil, das die auch noch nur begrenzt lagerfähig waren.

[Gary]

Ich habe ein ähnliches Projekt mal vermittelt, wieso eigentlich ähnlich ? waren doch auch Schlitzantennen....

Der Betrieb hatte minimal einen 2 mm Fräser, das war aber elektrisch kein Problem. Dieses Maß ist also nicht so kritisch.

Gruß Gary

[TDI]

Zudem könnte ich auch noch eventuell benötigte Bohrungen für Anschlüsse gleich mit machen oder die Enden des Profils parallel und auf Länge fräsen. Ist die In der Berechnung angegebene Länge mit 327mm die auch von dir benötigte?
Hast Du das Material schon da?

Danke für die Tipps und Hilfsangebote!
Ja, das Material ist da. Ich treffe mich voraussichtlich heute noch mit meinem Mitstreiter. Er hat auch das Material. Wir besprechen dann noch mal die Details, auch was einen sinnvollen Radius an den Enden der Schlitze betrifft.

Professionelle Schlitze enden seit 1959 in runden Löchern, der Schlitz sieht dann insgesamt wie ein fehlender Knochen aus.

Ich war da bisher von ausgegangen, dass sie eckig sein müssten, da ich das so in Zeichnungen und Bildern gesehen hatte. Aber rund macht die Sache ja noch einfacher. Aber wie ein Knochen mit größerem Lochdurchmesser als Schlitzbreite? Hm... Mich wundert, dass der Umstand in den zu findenden Berechnungstools nicht enthalten ist.
Die Enden parallel zu Fräsen wäre optimal. Evtl 1-2mm länger, dann haben wir die Möglichkeit, den Hohlleiter mit einer Art Stempel zu verschließen und über die Eintauchtiefe noch ein Feintuning vorzunehmen.

[Gary]

Das mit den Löchern dient bestimmt auch dazu die Bandbreite zu erhöhen.
Bei höheren Leistungen vielleicht auch um Koronaentladung zu verhindern.

[Bastelbruder]

Das mit den Löchern dient bestimmt auch dazu die Bandbreite zu erhöhen.
Bei höheren Leistungen vielleicht auch um Koronaentladung zu verhindern.

Das mit der Bandbreite könnte hinhauen, aber beim Schlitz ist das Spannungsmaximum in der Mitte und am Ende fließt Strom der an scharfen Kanten eventuell unnötige Wärme durch Skineffekt und Wirbelstrom produziert.

[tschäikäi]

Bei dem von Bastelbruder verlinkten PDF mal auf die Detailansicht unten rechts schauen.
Evtl. sind die Rundungen der Schlitzenden nur zur Vereinfachung der Gesamtansicht gezeichnet.
In der Großaufnahme sind das ja eher Quadrate mit abgerundeten Ecken. Nebenan dann wieder ein Schlitz
ohne irgendwelche Extras.
Wellenlänge 28,91cm bei 10,368GHz
Hat das mit den Schlitzen irgendwie wie Polarisation zu tun?
Wenn man sich TDIs verlinkte Seite durchliest, steht da auch was von Toleranzen bis 1mm (gut, die haben nur 1/4 der Frequenz),
also dürfte man doch mit 1/10mm Toleranz locker auskommen(?)
Nur weil sich ein paar Sachen zu widersprechen scheinen.
Ich wusste nicht was VSWR ist, deshalb: ]http://de.wikipedia.org/wiki/Stehwellenverhältnis
Ich vermute mal aus dem Bauch heraus, das die Ausformungen der Schlitz- Enden der Grund für das Werbeblättchen
und die Verbesserung gegenüber den "Standardmodellen" ist. Und das das was TDI zeichnet, das Standardmodell ist.
Über die weitere Berechnung hab ich natürlich keine Ahnung, evtl. muss man Umfang und Fläche gleich groß halten.
Also die Schlitze kürzer machen und dafür dann mit diesen Ausstülpungen am Ende versehen.

Ich habe keine Ahnung und nur geraten!

Gruß Julian

[TDI]

Ja, HF ist Voodoo
Man kann das Prinzip so erklären: der Hohlraum der Antenne ist so bemessen das er in Resonanz ist, d.h. es bildet sich eine stehende Welle im Inneren aus. Die Schlitze müssen nun so positioniert werden, dass sie diese stehende Welle anzapfen und gezielt Energie nach außen führen. Dafür müssen sie ebenfalls in Resonanz geraten. Jeder Schlitz erzeugt quasi seine eigene Sendekeule. Diese überlagern sich und bilden außerhalb der Antenne eine Gesamtkeule, wodurch sich der Gewinn der Antenne ergibt. Die Herausforderung dabei ist auch, dass die Ausbreitungsgeschwindigkeit innerhalb des Hohlleiters geringer ist, als im freien Raum.