Способ определения неравномерности диаграммы направленности

 

Изобретение относится к технике измерения диаграмм направленности (ДН,) фотоприемных устройств -(ФПУ) с широкими полями зрения и позволяет повысить точность и скорость процесса измерения неравномерности ДН у ФПУ с широкими полями зрения. Пучок излучения направляют на ФПУ и.проводят замеры, снимая показание по регистрирующим приборам только в экстремальных точках да, местоположение которых находят периодическими изменениями положения ФПУ по,двум независимым координатам. Среднее значение определяют путем равномерной засветки ФПУ одновременно по всему полю зрения. Неравномерность ДН вычисляется как отношение максимального отклонения измеренного значения от среднего значения к величине среднего значения. 2 нл. с (Л N9 ;о 00 со со

СО103 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5у 4 G 01 J 1/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

Н А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3899074/24-25 (22) 20.05.85 (46) 28.02.87. Бюл, Ф 8 (72) В.Я. Телькунов и В.С. Лочехин (53) 535.242 (088.8) (56) Кременчугский Л.С. Сегнетоэлектрические приемники излучения. Киев:

Наукова думка, 1971, с. 209.

Васильченко Н.В. и др. Измерение параметров приемников оптического излучения. 11.: Радио и связь, 1983, с. 210. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДИАГРАМИЫ НАПРАВЛЕННОСТИ (57) Изобретение относится к технике измерения диаграмм направленности (ДН) фотоприемных устройств (ФПУ) с

„„SU„„2 3499 А1 широкими полями зрения и позволяет повысить точность и скорость процесса измерения неравномерности ДН у

ФПУ с широкими полями зрения. Пучок излучения направляют на ФПУ и .проводят замеры, снимая показания по регистрирующим приборам только в экстремальных точках ДН, местоположение которых находят периодическими изменениями положения ФПУ по. двум независимым координатам. Среднее значение определяют путем равномерной засветки ФПУ одновременно по всему полю зрения. Неравномерность ДН вычисляется как отношение максимального отклонения измеренного значения от а среднего значения к величине среднего значения. 2 ил.

1293499

Изобретение относится к технике измерения параметров и определения характеристик приемников излучения и фотоприемных устройств, преимущественно с широкими полями зрения.

Целью изобретения является повышение точности и ускорение процесса определения неравномерности диаграммы направленности фотоприемных устройств с широким полем зрения.

Для пояснения способа приводится диаграмма направленности фотоприемного устройства, состоящего из трех фотоприемников, расположенных осесимметрично под углом q к оси.

На фиг. 1 изображена система координат (Х, Y, K), в центре которой расположен фотоприемник таким образом, что нормаль к его чувствительной площадке лежит в плоскости XOZ и образует с осью 2 угол (. Направление прихода излучения задается углами

U — между направлением прихода и осью 2 и М вЂ” между проекцией направления прихода на плоскость ХОУ и осью Х. Угол между нормалью к фотоприемнику и направлением прихо— да изпучения.

На фиг. 2 изображена диаграмма направленности.

Из диаграммы на фиг. 2 и анализа функции F (U, q, g,) следует, что диаграмма направленности в поле зрео ния 180х180 имеет ярко выраженные минимумы (фиг.2, точки 1, 2, 3) и максимумы (фиг.2, точки 4, 5, 6). Направление поворота и вращение фотоприемного устройства при практическом определении этих точек обозначены на фиг. 2 стрелками. Диаграмма направленности большего числа фотоприемников выглядит аналогично и поэтому общее правило нахождения и измерения ее экстремумов то же самое, Для нахождения усредненного значения необходимо определить объем, заключенный внутри поверхности F (V,q,Æ), и приравнять его к объему полусферы, радиус которой и является усредненным значением.

Пример. Проводилось определение неравномерности диаграммы направленности фотоприемного устройства, состоящего из трех фотоприемников о под углом 70 к оси. Часть экстремальных точек (минимумы — точки 2, 3 и максимумы — точки 4, 5,, 6) находятся на угломерных плоскостях, про5

f5

50 ходящих через центр фотоприемников (oC=-0) и по середине между приемниками (<= 60 ), а минимум (точка 1) располагается на самом краю поля зрения. При увеличении числа фотоприемников в таком фотоприемном устройстве экстремальные точки по-прежнему лежат на указанных плоскостях и на краю поля зрения. Таким образом, при практическом определении положения экстремальных точек из множества угломерных плоскостей выбирают только те, которые проходят через центры фотоприемников и по середине между ними. При повороте фотоприемного устройства в этих плоскостях по минимальным или максимальным показаниям регистрирующих приборов определяют местоположение экстремальной точки.

Так как функция диаграммы направленности в точках минимума (1, 2, 3) достаточно острая (разрыв первой производной}, то при проведении измерений легко ошибиться. С целью повышения точности в окрестности этих точек производят локальные периодические изменения направления поворотов фотоприемного устройства в данной угломерной плоскости и относительно продольной оси прибора, уточняя таким образом местоположение точки, а следовательно, и измеренное значение выходного сигнала. Аналогичная операция производится и на краю поля зрения при определении оставшихся минимумов.

Равномерная засветка фотоприемного устройства одновременно по всему полю зрения может бить реализована различными способами. Например, расположение фотоприемного устройства в фокусе короткофокусной линзы или засвет— ка фотоприемного устройства рассе— яным светом равномерно со всех сторон. Наиболее простым путем, которым можно осуществить эту операцию, является равномерное расположение в телесном угле, определяемом полем зрения фотоприемного устройства на равном расстоянии от него некоторого количества источников излучения, создающих равномерную по углу засветку фотоприемного устройства.

Точность измерений повышается в основном за счет того, что функция диаграммы направленности в точках минимума не является гладкой, т.е. имеет разрыв первой производной, 1293 поэтому измерению выходного сигнала даже вблизи этой точки, но без нахождения ее точного местоположения приводит к существенным ошибкам, так как именно эти точки в силу их экстремальности определяют величину максимального отклонения от среднего значения.при определении неравномерности диаграммы направленности.

Проведено 20 измерений (!2 мини- 10 мальных значений, 7 максимальных, среднее значение).

Среднее значение U =0,99; максимальное отклонение U „„=0,81, а неравномерность

3 = — — "-"-" --- Р— .100X = 18, ср где U — значение, усредненное по ср всему полю зрения; 20

U — значение, имеющее максимальmax ное отклонение от У

Как видно из приведенного примера, количество замеров существенно уменьшается, а точность повышается из-за 25 более точного измерения (нахождения) экстремальных точек.

Формула изобретения

Способ определения неравномернос30 ти диаграммы направленности широкопольных фотоприемных устройств, включающих фотоприемники, заключающийся в том, что направляют параллельный ч99 4 пучок излучения на исследуемое фотоприемное устройство, поворачивают исследуемое фотоприемное устройство на фиксированные в одной плоскости углы вокруг вертикальной оси, проходящей через центр входной апертуры, измеряют амплитуду выходного сигнала, определяют ее среднее значение и вычисляют неравномерность диаграммы направленности как отношение абсолют.— ной величины максимального отклонения амплитуды выходного сигнала от среднего значения к величине среднего значения, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и ускорения процесса определения неравномерности диаграммы налравленности, дополнительно поворачивают фотоприемное устройство вокруг его продольной оси и измеряют амплитуды выходного сигнала только в экстремальных точках диаграммы направленности, точное местоположение которых находят по минимальным или максимальным показаниям регистрирующих приборов на краю поля зрения, в плоскостях, проходящих через центры приемников фотоприемного устройства и между соседними приемниками фотоприемного устройства, а среднее значение определяют путем измерения выходного сигнала при равномерной засветке фотоприемного устройства по всему полю зрения.

1293499

402 ° 2

Составитель Н. Стукова

Техред И.Ходанич

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Н. Швыдкая

Тираж 777

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 373/42

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4