Способ определения неравномерности диаграммы направленности

СО 103 СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 3499 4 0 01 Т 1/ ИЙ ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ЛьСТВ ВТОРСНОМУ С 8 И ехи гнетоэлек ния, Киев 9.Измерение ического зь, 1983,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫ(56) Кременчугский Л.С. Стрические приемники излучНаукова думка, 1971, с. 2Васильченко Н.В. и др.параметров приемников оптизлучения. М,: Радио и свс. 210.(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НЕРАВНОМЕРНОСТИ ДИАГРАММЫ НАПРАВЛЕННОСТИ(57) Изобретение относится к технике измерения диаграмм направленности(ДН) фотоприемных устройств (ФПУ) с широкими полями зрения и позволяетповысить точность и скорость процесса измерения неравномерности ДН уФПУ с широкими полями зрения. Пучокизлучения направляют на ФПУ и .проводят замеры, снимая показаний по регистрирующим приборам только в экстремальных точках ДН, местоположениекоторых находят периодическими изменениями положения ФПУ по. двум независимым координатам. Среднее значение определяют путем равномерной засветки ФПУ одновременно по всему полюзрения. Неравномерность ДН вычисляется как отношение максимального отклонения измеренного значения отсреднего значения к величине среднего значения. 2 ил.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 угломк оси.На фиг. 1 изображена система координат (Х,У,Е),в центре которой расположен фотоприемник таким образом, что нормаль к его чувствительной площадке лежит в плоскости ХОЕ и образует с осью 2 угол ( . Направление прихода излучения задается углами Ч - между направлением прихода и осью 2 и М - между проекцией направления прихода на плоскость ХОУ и осью Х. Уголмежду нормалью к фотоприемнику и направлением прихода изпучения.На фиг. 2 изображена диаграмма направленности.Из диаграммы на фиг. 2 и анализа Функции Р (7, Ц, о(,) следует, что диаграмма направленности в поле зреония 180 х 180 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 11 (7,Ц,Ю), и приравнять его к объему полусферы, радиус которой и является усредненным значением. П р и м е р, Проводилось определение неравномерности диаграммы направленности фотоприемного устройства, состоящего из трех Фотоприемниковопод углом 70 к оси, Часть экстремальных точек (минимумы - точки 2, 3 и максимумы - точки 4, 5 6) находятся на угломерных плоскостях, про 5 Ю 15 20 25 30 35 40 45 ходящих через центр фотоприемников(М,=-О) и по середине между приемниками (К= 60 ), а минимум (точка 1)располагается на самом краю поля зрения. При увеличении числа фотоприемников в таком фотоприемном устройстве экстремальные точки по-прежнемулежат на указанных плоскостях и накраю поля зрения. Таким образом, припрактическом определении положенияэкстремальных точек из множестваугломерных плоскостей выбирают только те, которые проходят через центрыфотоприемников и по середине междуними. При повороте Фотоприемного устройства в этих плоскостях по минимальным или максимальным показаниямрегистрирующих приборов определяютместоположение 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 поворотовфотоприемного устройства в даннойугломерной плоскости и относительнопродольной оси прибора, уточняя таким образом местоположение точки, аследовательно, и измеренное значениевыходного сигнала. Аналогичная операция производится и на краю полязрения при определении оставшихся минимумов.Равномерная засветка фотоприемногоустройства одновременно по всему полюзрения может бить реализована различными способами. Например, расположение фотоприемного устройства в фокусе короткофокусной линзы или засветка фотоприемного устройства рассеяным светом равномерно со всех сторон. Наиболее простым путем, которымможно осуществить эту операцию, является равномерное расположение в телесном угле, определяемом полем зрения фотоприемного устройства на равном расстоянии от него некоторогоколичества источников излучения, создающих равномерную по углу засветкуФотоприемного устройства,Точность измерении повышается в основном за счет того, что Функция диаграммы направленности в точках минимума не является гладкой, т.е. имеет разрыв первой производной, 1293 ч 99поэтому 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 минимальных значений, 7 максимальных, среднее значение).Среднее значение О =0,99; максимальное отклонение=0,81, а неравномерность3 = -- "-ф-" Р - .10 ОЖ = 18 ,Ищас /Сргде У - значение усредненное посрУвсему полю зрения;0 - значение имеющее максимальтсихУное отклонение от УКак видно из приведенного примера, количество замеров существенно уменьшается, а точность повышается из-за более точного измерения нахождения) экстремальных точек. Формула изобретенияСпособ определения неравномерности диаграммы направленности широкопольных фотоприемных устройств, включающих фотоприемники, заключающийся в том, что направляют параллельный пучок излучения на исследуемое фотоприемное устройство, поворачивают исследуемое фотоприемное устройство на фиксированные в одной плоскости углы 5 вокруг вертикальной оси, проходящейчерез 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, о т л и ч а ю щ и й с я 5тем, 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 Корректор Л. Пилипен Редактор Н. Швыдка Тираж 777осударственногам изобретенийИосква, Ж,Заказ 373/4 одписное НИИПИ 1303 Производственно-полигр Составитель Н. Стукова Техред И,Ходанич о комитета СССР и открытий Раушская наб д. кое предприятие, г. Ужгород, ул. Проект