й

V r Zr 3r X

0 r Br dr X

0 r dr or

0 r Zr 3r X

0 r Zr 3r X

ilx)

0 is° 36° sr X

0 18 35° Sf X

ис. 7.1. Кривые модуляции для ралличиых модулирующих систем.

График этой функции представлен на рис. 7.1, б. Ниже приводятся уравнения кривых модуляции для различных форм изображевия источника излучения и модулирующего отверстия [22J.

Модулирующее отверстие - квадрат со стороной г\/2, изображение источника излучения - окружность радиусом г (рис. 7.1, е)

--arcsin - [0<х< г(3--1/2)]; f w =17г (-о^-З/вя-ьarcsin -р=+ ~ arcsin -+ + Г^Убгх~х^-7г^ + {х- г) Vr+2 -x

[г (3-1/2) <л: < 2г].

Модулирующее отверстие - квадрат со стороной г\/2, изображение источника излучения - квадрат со стороной 2 г (рис. 7.1, г)

f (х) = xV2 л2 (О < л: < г); / (х) = 1 - (2г - xfl2r (г < х < 2г).

Модулирующее отверстие и изображение источника излучения - квадрат со стороной г]/2 (рис. 7.1, 5)

f (х) = хЧА г2 (О < X < 2 г).

Модулирующее отверстие вращается и имеет форму сектора; изображение источника излучения - окружность радиусом г (рис. 7.1, е)

f (х)=-- arcsin

~ V{r-Ri Rs) sin2 x+ 2r V/?i Rs sin x cos x -

--r- (r cos x-VRi Ri sin x) y{r-Ri R) sin x-I-2r У/?1 R sin x cos x

(0 < X < arcsin 2r/(/?i-- R2));

- SI-arcsin - K(/-2-y?2) sin2x-b2r У R R sin x cos x -f n r

ч--- {VRi Rs sin x-r cos x) y(r-Ri R) s\nx-]-2r YRi Rz sin x cos x

(arcsin2r/(/?i--;?2) <x< 2arcsin2r/(;?i--/?2)).

Модулирующее отверстие вращается и имеет форму сектора; изображение источника излучения - квадрат со стороной (рис. 7.1, ж)

, [4r+{Ri+R2rfsmx

8r{l(Ri+R2)-Ar](cos>x-siux) + 8r{Ri+R2) sinxcosx} (0<x<arctg2/-/(/?i-b/?2)); [(Ri+R2f+r (8r (R1+R2) sin X cos x-8r cos2x-[(/?i-f-/?2) -Vl sin .8/- {[(/?i-b/?2)-4;-2](cos2x-sin x)-b8r(/?i--/?2)sinxcosx> (arctg 2r/(/?i--;?2) < X < 2 arctg 2r/{Ri+Ri)).

Знание функции / (х) необходимо для выбора рациональной схемы електроиной обработки сигнала, который снимается с приемника, воспринимающего модулированное излучение. Если кривая модуляции имеет прямоугольную форму (изображение источника излучения мало по сравнению с шириной модулирующего отверстия), а усилитель сигнала с выхода приемника узкополосный, то эффективное значение усиленного тока снижается, так как усилитель выделит только первую гармонику.

С этой точки зрения наилучшая форма кривой модуляции - синусоида; она получается в тех случаях, когда изображение источника излучения имеет форму круга с диаметром, равным ширине прямолинейной полосы модуляции.

Но даже при этом условии идеальную синусоидальную форму кривой модуляции нельзя получить вследствие сужения модулирующих полос от периферии к центру вращения модулирующей диафрагмы; кроме того, энергетическая яркость изображения источника излучения изменяется по колоколо-образному закону (см. гл. 8). Модулирующие диафрагмы для амплитудной модуляции оптического излучения и соответствующие модуляционные характеристики представлены табл. 7.1.

Диафрагма' / имеет переменный коэффициент пропускания в радиальном направлении. Наибольшее значение коэффициента пропускания у центра, наименьшее - у края диафрагмы. Изображение источника излучения описывает в плоскости диафрагмы окружность нутации, центр 0 которой может перемещаться относительно центра О диафрагмы. Если точки О и Oi совпадают, модуляционная характеристика имеет вид прямой, параллельной оси времени. При наличии смещения между центрами О и Oi характеристика предоставляет собой синусоиду, амплитуда которой является функцией радиаль-вого отклонения 00.

Модулирующая диафрагма 2 выполнена из оптического материала, коэффициент пропускания которого изменяется вдоль диаметра диафрагмы по линейному закону. Для этого поверхность диафрагмы покрывают пленкой С переменным коэффициентом пропускания или выполняют диафрагму в виде .клина. На диафрагме имеется определенное число прозрачных и непрозрачных секторов.

Когда изображение источника излучения находится в центре диафрагмы, то при вращении последней модуляция излучения отсутствует.

Если изображение смещается в радиальном направлении, излучение, проходящее через диафрагму, модулируется непрозрачными секторами с частотой /нес = 2 , где г - число непрозрачных (или прозрачных) секторов, п-частота вращения диафрагмы, с'. Кроме того, вследствие неравномерной прозрачности диска излучение дополнительно модулируется с частотой /огиб = п.

Модуляционная кривая описывается уравнением / (х) = /4макс (1 +

-f-wi cos fiO-cos G>t = Лмако cos Ш + Лмако 0,5 m cos (со -f fi) < + макс 0,5 /п-cos (ш - Q) t,

тде га - (Лмакс - Лыин)/4макс - глубина модуляции огибающей импульсов, определяемая радиальным смещением изображения источника излучения относительно центра диафрагмы; ш = 2 я /нес! = 2л/о иб.

Диафрагмы 3 (табл. 7.1) относятся к наиболее простым модуляторам, которые вследствие соизмеримости линейных размеров изображения источника излучения и непрозрачных секторов обеспечивают амплитудную модуляцию -лучистого потока. Когда круглое конечных размеров изображение источника излучения находится в центре вращающейся диафрагмы, лучистый поток не модулируется. По мере смещения изображения в радиальном направлении глубина модуляции возрастает и достигает 100% на таком удалении от центра, когда диаметр изображения становится равным ширине сектора.

Диафрагма 4 размещается на некотором расстоянии от фокальной плоскости объектива, создающего изображение источника излучения, поэтому в плоскости диафрагмы изображение имеет вид окружности диаметром d. Ее-