RU2710105C1

RU2710105C1 - Active phased antenna array

Info

Publication number: RU2710105C1
Application number: RU2018139701A
Authority: RU
Inventors: Николай Николаевич Бондарев; Геннадий Викторович Кравцов
Priority date: 2018-11-08
Filing date: 2018-11-08
Publication date: 2019-12-24

Abstract

FIELD: radar ranging and radio navigation.

SUBSTANCE: invention relates to radar ranging, in particular, to an active phased antenna array (APAA), which is controlled both in direction of radiation and reception, and by parameters of a probing signal operating in a Pulse-Doppler radar station (RS). Active phased antenna array comprising antenna array elements, receiving-transmitting modules (RTM), a central processing unit (CPU), which includes a reference signal generation unit (RSGU), M*K of basic array elements (BAE), including a digital processing device (DPD).

EFFECT: creation of APAA, which is scaled by the number of AAs with invariable range of elements of APAA, which does not require multiple increase in efficiency of the computer, and also provides use of probing signals of arbitrary shape.

1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к радиолокации, в частности к активной фазированной антенной решетке (АФАР), управляемой как по направлению излучения и приема, так и по параметрам зондирующего сигнала, работающей в составе импульсно-доплеровской радиолокационной станции (РЛС).The invention relates to radar, in particular to an active phased antenna array (AFAR), controlled both by the direction of radiation and reception, and by the parameters of the probing signal, operating as part of a pulse-Doppler radar station.

Из существующего уровня техники известна АФАР (1 - Патент США, H01Q 3/22, №6441783 от 27.08.02. Circuit module for a passed array), которая состоит из множества элементов антенной решетки (АР), приемо-передающих модулей (НИМ), отдельного модуля гетеродинов (МГ), отдельного модуля синхронизации (МС) и отдельного модуля центрального процессора. Приемо-передающие модули выполняются как совмещенные аналого-цифровые модули, реализующие канал приема/передачи, подключенные к элементам АР. При излучении все НИМ формируют сигналы промежуточной частоты, которые в результате взаимодействия в смесителе с сигналом гетеродина переносятся на несущую частоту, усиливаются, подводятся к элементам АР и излучаются. Формирование передающей диаграммы направленности выполняется за счет сложения в пространстве сигналов, излучаемых всеми элементами АР. Формирование сигналов промежуточной частоты в передающем тракте НИМ осуществляется квадратурным генератором прямого синтеза (КГПС) с заданными индивидуально для каждого элемента АР значениями начальной фазы и амплитуды, вычисляемым центральным процессором в соответствии с параметрами АР. При приеме сигналы, пришедшие от элементов АР, поступают в приемный тракт НИМ, где усиливаются, переносятся на промежуточную частоту, оцифровываются и перемножаются с цифровым сигналом КГПС с получением квадратур демодулированного по пространственной частоте (направлению) сигнала. Выходные сигналы приемного тракта из каждого ППМ в цифровой форме поступают в модуль центрального процессора для последующей обработки сигналов. Синхронизация работы всех ППМ осуществляется синхронизирующими сигналами модуля синхронизации и модуля гетеродинов. Алгоритм функционирования радиолокационной станции, построенной на базе такой АФАР, может варьироваться в соответствии с функциональностью используемых в составе АФАР модулей.AFAR is known from the prior art (1 - US Patent, H01Q 3/22, No. 6441783 dated 08/27/02. Circuit module for a passed array), which consists of many elements of the antenna array (AR), transceiver modules (BAT) , a separate local oscillator module (MG), a separate synchronization module (MS), and a separate central processor module. Transceiver modules are implemented as combined analog-to-digital modules that implement the transmit / receive channel connected to the elements of the AP. Upon emission, all BAT form intermediate-frequency signals, which, as a result of interaction in the mixer with the local oscillator signal, are transferred to the carrier frequency, amplified, supplied to the AR elements, and radiated. The formation of the transmitting radiation pattern is carried out by adding in space the signals emitted by all elements of the AR. The intermediate frequency signals are generated in the BAT transmitting path by a direct synthesis quadrature generator (CGPS) with the initial phase and amplitude values individually calculated for each AR element, calculated by the central processor in accordance with the AR parameters. When receiving signals from the AR elements, they enter the receiving BAT path, where they are amplified, transferred to the intermediate frequency, digitized and multiplied with a digital CGPS signal to obtain quadratures of the signal demodulated in spatial frequency (direction). The output signals of the receiving path from each PPM in digital form are sent to the central processor module for subsequent signal processing. The synchronization of the operation of all MRP is carried out by the synchronizing signals of the synchronization module and the local oscillator module. The functioning algorithm of a radar station built on the basis of such an AFAR can vary in accordance with the functionality of the modules used in the AFAR.

Недостатком устройства является ограничение по форме излучаемого сигнала, связанное с применением КГПС для формирования излучаемого сигнала. Для реализации наиболее эффективного алгоритма обработки сигналов АФАР в качестве излучаемого сигнала может потребоваться сигнал такой формы, который не может быть сформирован КГПС из-за ограниченности его функциональных возможностей. Таким образом, не могут быть достигнуты потенциально возможные параметры радиолокационной станции.The disadvantage of this device is the limitation in the shape of the emitted signal associated with the use of CGPS for the formation of the emitted signal. To implement the most effective algorithm for processing AFAR signals as a radiated signal, a signal of such a shape that cannot be formed by CGPS due to the limited functionality of the signal may be required. Thus, the potentially possible parameters of the radar station cannot be achieved.

Дополнительным недостатком устройства является наличие непосредственных связей между каждым ППМ и модулем центрального процессора. При этом, увеличение количества элементов АР при сохранении заданного быстродействия радиолокационной станции требует кратного увеличения количества точек подключения для связей с ППМ и, как минимум, кратного увеличения производительности центрального процессора. Таким образом, ухудшается масштабируемость АФАР по количеству элементов АР.An additional disadvantage of the device is the presence of direct connections between each MRP and the central processor module. At the same time, an increase in the number of AR elements while maintaining the given speed of the radar station requires a multiple increase in the number of connection points for communications with the control system and, at the very least, a multiple increase in the CPU performance. Thus, the scalability of AFAR in terms of the number of AR elements is deteriorating.

Известно устройство (2 - «Активная фазированная антенная решетка», патент Российской Федерации №2451373, от 10.09.2010 г., МПК H01Q 3/26), взятое в качестве прототипа, состоящее из множества элементов АР, соединенных со своими приемо-передающими модулями (ППМ), первого когерентного СВЧ гетеродина (КГ1), второго когерентного СВЧ гетеродина (КГ2), первого делителя мощности (ДМ1), второго делителя мощности (ДМ2), синхронизатора (СНХ), коммутатора (КОМ) и центрального процессора (ЦПР). Все ППМ являются однотипными, каждый из которых обслуживает один элемент АР. ППМ содержит циркулятор, элементы приемного и передающего тракта (преселектор (ПС), ключ (Кл), малошумящий усилитель (МШУ), усилитель мощности (УМ), смеситель (СМ), фильтр ПЧ (ФПЧ), векторный модулятор (ВМ)) и узел управления. ВМ состоит из квадратурного генератора прямого цифрового синтеза (КГПС) и квадратурного балансного смесителя (КБС). Исходным сигналом для излучения является сигнал ПЧ, формируемый КГПС, который поступает в КБС, где в результате взаимодействия с сигналом КГ1 на выходе появляется излучаемый сигнал на несущей частоте, который затем усиливается в УМ и через циркулятор подается на элемент АР и излучается. Параметры излучаемого сигнала (фаза и амплитуда) задаются узлом управления, в который из ЦПР поступают команды управления. Принимаемые сигналы, поступающие от элементов АР, поступают в циркулятор, затем последовательно через преселектор и ключ (Кл) в МШУ, где выполняется усиление сигнала. С выхода МШУ сигнал подается в смеситель (СМ), где в результате взаимодействия с сигналом КГ2 на выходе появляется сигнал ПЧ, который оцифровывается аналого-цифровым преобразователем (АЦП) и в цифровой форме передается в ЦПР для последующей обработки сигналов АФАР. Синхронизация работы АФАР обеспечивается общими для всей АФАР синхронизатором (СНХ), формирующим синхронизирующие последовательности, первым когерентным СВЧ гетеродином (КГ1) и вторым когерентным СВЧ гетеродином (КГ2). Алгоритм обработки сигналов АФАР и функции взаимодействия с потребителем реализуются центральным процессором (ЦПР).A device is known (2 - “Active phased antenna array”, patent of the Russian Federation No. 2451373, dated 10.09.2010, IPC H01Q 3/26), taken as a prototype, consisting of many AR elements connected to their transceiver modules (PPM), the first coherent microwave local oscillator (KG1), the second coherent microwave local oscillator (KG2), the first power divider (DM1), the second power divider (DM2), synchronizer (CHX), switch (COM) and central processor (DPC). All MRPs are of the same type, each of which serves one element of the AR. PPM contains a circulator, elements of the receiving and transmitting paths (preselector (PS), key (C), low-noise amplifier (LNA), power amplifier (PA), mixer (SM), IF filter (FPF), vector modulator (VM)) and control node. VM consists of a quadrature generator of direct digital synthesis (KGPS) and a quadrature balanced mixer (KBS). The initial signal for radiation is the IF signal generated by the CGPS, which enters the BSC, where, as a result of interaction with the KG1 signal, the output signal appears at the carrier frequency, which is then amplified in the AM and fed through the circulator to the AR element and radiated. The parameters of the emitted signal (phase and amplitude) are set by the control unit, into which control commands are received from the DSP. The received signals coming from the elements of the AR enter the circulator, then sequentially through the preselector and key (C) in the LNA, where the signal is amplified. From the LNA output, the signal is fed to the mixer (SM), where as a result of interaction with the KG2 signal, an IF signal appears at the output, which is digitized by an analog-to-digital converter (ADC) and digitally transmitted to the DSP for subsequent processing of AFAR signals. The synchronization of the operation of the AFAR is ensured by a synchronizer (CHX) common to the entire AFAR, forming synchronizing sequences, the first coherent microwave local oscillator (KG1) and the second coherent microwave local oscillator (KG2). The AFAR signal processing algorithm and the functions of interaction with the consumer are implemented by the central processor (DPC).

Недостатком прототипа является отсутствие необходимой гибкости при масштабировании структуры АФАР в части увеличения количества элементов АР. Увеличение количества элементов АР, помимо увеличения количества ППМ, влечет за собой пропорциональное количеству добавляемых элементов АР увеличение количества связей между каждым приемо-передающим модулем, участвующим в формировании регулярной структуры, и элементами АФАР, не входящими в состав регулярной структуры, такими как СНХ, ДМ1, ДМ2 и ЦПР. При этом, в связи с ростом количества связей, требуется изменение конфигурации и характеристик СНХ, ДМ1, ДМ2 и ЦПР. Кроме этого, при увеличении количества элементов АР требуется, как минимум, кратное количеству добавленных элементов АР увеличение производительности ЦПР для сохранения исходных параметров быстродействия, поскольку в ЦПР заводятся потоки необработанных отсчетов сигналов, принятых элементами АР, из каждого ППМ.The disadvantage of the prototype is the lack of necessary flexibility when scaling the structure of the AFAR in terms of increasing the number of elements of the AR. An increase in the number of AR elements, in addition to an increase in the number of MRPs, entails an increase in the number of links between each transceiver module involved in the formation of the regular structure and AFAR elements that are not part of the regular structure, such as CHX, DM1, proportional to the number of added AR elements. , DM2 and DPC. At the same time, due to the increase in the number of bonds, a change in the configuration and characteristics of CHX, DM1, DM2, and CPR is required. In addition, with an increase in the number of AR elements, at least a multiple of the number of added AR elements, an increase in the DSP performance is required to maintain the original performance parameters, since the DPC receives flows of unprocessed samples of signals received by the AP elements from each MRP.

Дополнительным недостатком прототипа является ограничение по возможности модификации алгоритма обработки сигналов АФАР из-за невозможности формирования зондирующих сигналов произвольной формы, так как каждый алгоритм обработки сигналов АФАР предусматривает использование сигналов оптимальной формы для получения максимальной эффективности, а применение КГПС в качестве формирователя излучаемого сигнала позволяет формировать сигналы только определенной формы.An additional disadvantage of the prototype is the limitation on the possibility of modifying the algorithm for processing AFAR signals due to the impossibility of generating probing signals of arbitrary shape, since each algorithm for processing signals of AFAR provides for the use of optimal waveforms for maximum efficiency, and the use of CGPS as a shaper of the emitted signal allows generating signals only a certain form.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является создание масштабируемой АФАР, имеющей минимальную номенклатуру элементов и структуру с минимальным количеством прямых соединений, связывающих однотипные элементы АФАР, объединенные в регулярную двумерную структуру, с остальными элементами АФАР, а также не требующую при увеличении количества элементов АР, кратного количеству добавляемых элементов АР, увеличения производительности центрального процессора и реализующую возможность формирования зондирующих сигналов произвольной формы.The problem to which the claimed invention is directed is to create a scalable AFAR having a minimal nomenclature of elements and a structure with a minimum number of direct compounds linking the same type AFAR elements combined into a regular two-dimensional structure with other AFAR elements and also not requiring increasing the number of elements AR, a multiple of the number of added elements of the AR, increasing the performance of the central processor and realizing the possibility of forming sounding signals fishing arbitrary shape.

Для решения поставленной задачи предлагается активная фазированная антенная решетка, содержащая приемопередающие модули, центральный процессор, аналого-цифровые преобразователи, элементы антенной решетки. Согласно изобретению, дополнительно введены блок формирования опорного сигнала и М*К базовых элементов решетки, в состав которых, кроме 2^L, L=1, 2, 3, 4, …, приемо-передающих модулей и 2^L элементов антенной решетки включено устройство цифровой обработки, содержащее, кроме 2^L аналого-цифровых преобразователей, дополнительно 2^L цифро-аналоговых преобразователей и узел управления и обработки; выходы блока формирования опорного сигнала, номер каждого из которых соответствует номеру базового элемента решетки, соединены с первыми входами базовых элементов решетки, девятым входом узла управления и обработки и четвертым входом приемо-передающего модуля, второй вход-выход базового элемента решетки соединен с третьим входом-выходом базового элемента решетки, расположенного в том же столбце матрицы АФАР на одну строку матрицы АФАР выше, второй вход-выход каждого из базовых элементов решетки, расположенных в верхней строке матрицы АФАР остается не подключенным, третий вход-выход каждого из базовых элементов решетки, расположенных в нижней строке матрицы АФАР подключен к одному из входов-выходов центрального процессора, четвертый выход базового элемента решетки подключен к шестому входу базового элемента решетки, расположенному в той же строке матрицы АФАР на один столбец матрицы АФАР правее, четвертый выход каждого из базовых элементов решетки, расположенных в правом столбце матрицы АФАР остается не подключенным, шестой вход каждого из базовых элементов решетки, расположенных в левом столбце матрицы АФАР остается не подключенным, пятый выход базового элемента решетки соединен с седьмым входом базового элемента решетки, расположенного в том же столбце матрицы АФАР на одну строку матрицы АФАР ниже, пятый выход каждого базовых элементов решетки, расположенных в нижней строке матрицы АФАР остается не подключенным, седьмой вход каждого из базовых элементов решетки, расположенных в верхней строке матрицы АФАР остается не подключенным; каждый элемент антенной решетки в составе базового элемента решетки подключен непосредственно к приемо-передающему модулю, номер которого соответствует номеру элемента антенной решетки, каждый приемо-передающий модуль в составе базового элемента решетки подключен к устройству цифровой обработки, в каждом базовом элементе решетки первый выход приемо-передающего модуля подключен к первому входу аналого-цифрового преобразователя, второй вход приемо-передающего модуля подключен к первому выходу цифро-аналогового преобразователя, третий вход приемо-передающего модуля подключен к пятому выходу узла управления и обработки с индексом, соответствующим номеру приемо-передающего модуля в пределах базового элемента решетки, второй выход аналого-цифрового преобразователя подключен к первому входу узла управления и обработки с индексом, соответствующим номеру приемо-передающего модуля в пределах базового элемента решетки, третий вход аналого-цифрового преобразователя подключен ко второму выходу узла управления и обработки с индексом, соответствующим номеру приемо-передающего модуля в пределах базового элемента решетки, второй вход цифро-аналогового преобразователя подключен к третьему выходу узла управления и обработки с индексом, соответствующим номеру приемо-передающего модуля в пределах базового элемента решетки, третий вход цифро-аналогового преобразователя подключен к четвертому выходу узла управления и обработки с индексом, соответствующим номеру приемо-передающего модуля в пределах базового элемента решетки; первый вход-выход центрального процессора обеспечивает связь с потребителем; при этом базовые элементы решетки формируют регулярную двумерную структуру активной фазированной антенной решетки, представляющую собой матрицу АФАР размерностью М*К (М - количество строк матрицы АФАР, К - количество столбцов матрицы АФАР) с общим количеством элементов антенной решетки N=2^L*M*K.To solve this problem, an active phased antenna array is proposed, containing transceiver modules, a central processor, analog-to-digital converters, elements of the antenna array. According to the invention, a reference signal generating unit and M * K basic array elements are additionally introduced, which, in addition to 2 ^L , L = 1, 2, 3, 4, ..., transceiver modules and 2 ^L antenna array elements, include a digital device processing, containing, in addition to 2 ^L analog-to-digital converters, an additional 2 ^L digital-to-analog converters and a control and processing unit; the outputs of the reference signal generating unit, the number of each of which corresponds to the number of the basic element of the grating, connected to the first inputs of the basic elements of the grating, the ninth input of the control and processing unit and the fourth input of the transceiver module, the second input-output of the basic element of the grating connected to the third input the output of the base element of the array located in the same column of the AFAR matrix one row higher than the matrix of the AFAR, the second input-output of each of the basic elements of the array located in the upper row of the matrix AFAR remains unconnected, the third input-output of each of the basic elements of the array located in the bottom row of the matrix AFAR is connected to one of the inputs and outputs of the central processor, the fourth output of the basic element of the array is connected to the sixth input of the basic element of the array located on the same row of the matrix AFAR on one column of the AFAR matrix to the right, the fourth output of each of the basic elements of the array located in the right column of the AFAR matrix is not connected, the sixth input of each of the basic elements of the array located in the left column of the AFAR matrix remains unconnected, the fifth output of the base element of the array is connected to the seventh input of the basic element of the array located in the same column of the AFAR one row of the AFAR matrix below, the fifth output of each base element of the array is located in the bottom row of the matrix AFAR remains unconnected, the seventh input of each of the basic elements of the array located in the top row of the AFAR matrix remains unconnected; each element of the antenna array as part of the basic element of the array is connected directly to the transceiver module, the number of which corresponds to the number of the element of the antenna array, each transceiver module as part of the basic element of the array is connected to a digital processing device, in each basic element of the array the first output is transceiver the transmitting module is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of the transceiver module is connected to the first output of the digital-to-analog converter, third the input of the transceiver module is connected to the fifth output of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the transceiver module within the base element of the array, the second output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the transceiver transmitting module within the base element of the array, the third input of the analog-to-digital converter is connected to the second output of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the transceiver module within the base element of the grating, the second input of the digital-to-analog converter is connected to the third output of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the transceiver module within the base element of the grating, the third input of the digital-to-analog converter is connected to the fourth output of the control unit and processing with an index corresponding to the number of the transceiver module within the base element of the array; the first input-output of the central processor provides communication with the consumer; in this case, the basic elements of the array form a regular two-dimensional structure of the active phased antenna array, which is an AFAR matrix of dimension M * K (M is the number of rows of the AFAR matrix, K is the number of columns of the AFAR matrix) with the total number of elements of the antenna array N = 2 ^L * M * K.

Техническим результатом является создание АФАР, масштабируемой по количеству элементов АР при неизменной номенклатуре элементов АФАР, не требующей при этом кратного увеличения производительности вычислителя, а также обеспечивающей возможность использования зондирующих сигналов произвольной формы.The technical result is the creation of AFAR that is scalable by the number of AR elements with a constant range of AFAR elements, which does not require a multiple increase in the performance of the calculator, and also provides the possibility of using probing signals of arbitrary shape.

На фигуре показана структурная схема предлагаемой АФАР.The figure shows a structural diagram of the proposed AFAR.

Сущность изобретения поясняется дальнейшим описанием и фигурой, относящейся к предлагаемой АФАР.The invention is illustrated by a further description and a figure related to the proposed AFAR.

На фигуре приняты следующие обозначения:The following notation is used in the figure:

1 - базовый элемент решетки (БЭР п) с номером n={1, М*К},1 - the basic element of the lattice (BER p) with the number n = {1, M * K},

2 - блок формирования опорного сигнала (БФОС),2 - block forming a reference signal (BFOS),

3 - центральный процессор (ЦПР),3 - central processing unit (DPC),

4 - приемо-передающий модуль (ППМ m-n) с номером m={1, 2^L} в пределах БЭР с номером n={1, М*К},4 - transceiver module (PPM mn) with the number m = {1, 2 ^L } within the BER with the number n = {1, M * K},

5 - устройство цифровой обработки (УЦО) в пределах БЭР с номером n={1, М*К},5 - a digital processing device (UCO) within the BER with the number n = {1, M * K},

6 - аналого-цифровой преобразователь (АЦП m-n) с номером m={1, 2^L} в пределах УЦО с номером n={1, М*К},6 - analog-to-digital Converter (ADC mn) with the number m = {1, 2 ^L } within the UCO with the number n = {1, M * K},

7 - цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП m-n) с номером m={1, 2^L} в пределах УЦО с номером n={1, М*К},7 - digital-to-analog converter (DAC mn) with the number m = {1, 2 ^L } within the UCO with the number n = {1, M * K},

8 - узел управления и обработки (УУПО n) в пределах УЦО с номером n={1, М*К},8 - control and processing unit (UUPO n) within the UCO with the number n = {1, M * K},

9 - элемент антенной решетки (A m-n) с номером m={1, 2^L} в пределах БЭР с номером n={1, М*К}.9 - element of the antenna array (A mn) with the number m = {1, 2 ^L } within the BER with the number n = {1, M * K}.

Устройство (фиг.) работает следующим образом. АФАР строится как регулярная двумерная структура (матрица АФАР), формируемая однотипными 2^L-канальными базовыми элементами решетки 1 (БЭР 1₁…БЭР 1_М*К), функционирующая совместно с БФОС 2 и ЦПР 3. Каждый базовый элемент решетки 1 реализует 2^L-канальный элемент структуры АФАР. В состав каждого из БЭР 1 включены 2^L элементов антенной решетки 9, 2^L приемо-передающих модулей 4 и устройство цифровой обработки 5. Устройство цифровой обработки 5 в свой состав включает 2^L аналого-цифровых преобразователей 6, 2^L цифро-аналоговых преобразователей 7 и узел управления и обработки 8. Объединение базовых элементов решетки 1 в матрицу АФАР выполняется на уровне УЦО 5: все объединяющие интерфейсы и функциональные возможности, обеспечивающие совместную когерентную работу всех базовых элементов решетки 1 в АФАР реализуются посредством УЦО 5, а приемо-передающие модули 4 выполняют функции переноса сигнала, предназначенного для излучения, на несущую частоту, усиление и передачу на элемент антенной решетки 9 для последующего излучения, а также прием сигналов с переносом их на промежуточную частоту для последующей обработки в УЦО 5.The device (Fig.) Works as follows. The AFAR is constructed as a regular two-dimensional structure (AFAR matrix) formed by the same type of 2 ^L- channel basic elements of the lattice 1 (BER 1 ₁ ... BER 1 _{M * K} ), functioning in conjunction with BFOS 2 and DSC 3. Each basic element of the lattice 1 implements 2 ^L channel element of the AFAR structure. The composition of each of the BER 1 includes 2 ^L elements of the antenna array 9, 2 ^L transceiver modules 4 and a digital processing device 5. The digital processing device 5 includes 2 ^L analog-to-digital converters 6, 2 ^L digital-to-analog converters 7 and the control and processing unit 8. The combination of the basic elements of the lattice 1 into the AFAR matrix is performed at the level of the UCO 5: all combining interfaces and functionalities ensuring the joint coherent operation of all the basic elements of the lattice 1 in the AFAR are implemented by ohms UCO 5, and the transceiver modules 4 perform the functions of transferring the signal intended for radiation to the carrier frequency, amplifying and transmitting to the element of the antenna array 9 for subsequent radiation, as well as receiving signals with transferring them to an intermediate frequency for subsequent processing in the UCO 5.

В состав БЭР 1 включены 2^L ППМ 4, 2^L элементов антенной решетки 9, УЦО 5, содержащее 2^L АЦП 6, 2^L ЦАП 7 и УУПО 8; выходы БФОС 2, номер каждого из которых соответствует номеру БЭР 1, соединены с первыми входами БЭР 1, девятым входом УУПО 8 и четвертым входом ППМ 4, второй вход-выход БЭР 1 соединен с третьим входом-выходом БЭР 1, расположенного в том же столбце матрицы АФАР на одну строку матрицы АФАР выше, второй вход-выход базовых элементов решетки 1, расположенных в верхней строке матрицы АФАР остается не подключенным, третий вход-выход каждого из базовых элементов решетки 1, расположенных в нижней строке матрицы АФАР подключен к одному из входов-выходов ЦПР 3, четвертый выход БЭР 1 подключен к шестому входу базового элемента решетки 1, расположенному в той же строке матрицы АФАР на один столбец матрицы АФАР правее, четвертый выход каждого из базовых элементов решетки 1, расположенных в правом столбце матрицы АФАР остается не подключенным, шестой вход базовых элементов решетки 1, расположенных в левом столбце матрицы АФАР остается не подключенным, пятый выход БЭР 1 соединен с седьмым входом базового элемента решетки 1, расположенного в том же столбце матрицы АФАР на одну строку матрицы АФАР ниже, пятый выход каждого из базовых элементов решетки 1, расположенных в нижней строке матрицы АФАР остается не подключенным, седьмой вход каждого из базовых элементов решетки 1, расположенных в верхней строке двумерной структуры АФАР остается не подключенным; каждый элемент антенной решетки 9 в составе БЭР 1 подключен непосредственно к ППМ 4, номер которого соответствует номеру элемента антенной решетки 9, каждый ППМ 4 в составе базового элемента решетки подключен к УЦО 5, в каждом БЭР 1 первый выход ППМ 4 подключен к первому входу АЦП 6, второй вход ППМ 4 подключен к первому выходу ЦАП 7, третий вход ППМ 4 подключен к пятому выходу УУПО 8 с подстрочным индексом, соответствующим номеру ППМ 4 в пределах БЭР 1, второй выход АЦП 6 подключен к первому входу УУПО 8 с подстрочным индексом, соответствующим номеру АЦП 6 в УЦО 5, третий вход АЦП 6 подключен ко второму выходу УУПО 8 с подстрочным индексом, соответствующим номеру АЦП 6 в пределах УЦО 5, второй вход ЦАП 7 подключен к третьему выходу УУПО 8 с построчным индексом, соответствующим номеру ЦАП 7 в пределах УЦО 5, третий вход ЦАП 7 подключен к четвертому выходу УУПО 8 с подстрочным индексом, соответствующим номеру ЦАП 7 в пределах УЦО 5; первый вход-выход ЦПР 3 обеспечивает связь с потребителем; при этом базовые элементы решетки 1 формируют регулярную двумерную структуру активной фазированной антенной решетки, представляющую собой матрицу АФАР размерностью М*К (М - количество строк матрицы АФАР, К - количество столбцов матрицы АФАР) размерностью М*К с общим количеством элементов антенной решетки N=2^L*M*K.The structure of the BER 1 includes 2 ^L PPM 4, 2 ^L elements of the antenna array 9, UCO 5, containing 2 ^L ADC 6, 2 ^L DAC 7 and UUPO 8; the outputs of BFOS 2, the number of each of which corresponds to the number of BER 1, are connected to the first inputs of BER 1, the ninth input of UUPO 8 and the fourth input of PPM 4, the second input-output of BER 1 is connected to the third input-output of BER 1, located in the same column AFAR matrix one row above the AFAR matrix, the second input-output of the basic elements of the array 1 located in the upper row of the AFAR matrix remains unconnected, the third input-output of each of the basic elements of the array 1 located in the bottom row of the AFAR is connected to one of the inputs -protects 3, the fourth output of the BER 1 is connected to the sixth input of the basic element of the array 1 located in the same row of the AFAR matrix one column of the AFAR matrix to the right, the fourth output of each of the basic elements of the array 1 located in the right column of the AFAR matrix is not connected, the sixth input the basic elements of the array 1 located in the left column of the AFAR matrix remains unconnected, the fifth output of the BER 1 is connected to the seventh input of the basic element of the array 1 located in the same column of the AFAR matrix one row below the AFAR matrix, the fifth output of each of the basic elements of the array 1 located in the bottom row of the AFAR matrix remains unconnected, the seventh input of each of the basic elements of the array 1 located in the upper row of the two-dimensional structure of the AFAR remains unconnected; each element of the antenna array 9 in the composition of the BER 1 is connected directly to the MRP 4, the number of which corresponds to the number of the element of the antenna array 9, each MRP 4 in the base element of the array is connected to the UCO 5, in each BER 1 the first output of the MRP 4 is connected to the first input of the ADC 6, the second input of the PPM 4 is connected to the first output of the DAC 7, the third input of the PPM 4 is connected to the fifth output of the UPPO 8 with the subscript corresponding to the number of the PPM 4 within the BER 1, the second output of the ADC 6 is connected to the first input of the UPPO 8 with the subscript, corresponding to number A P 6 in the UCO 5, the third input of the ADC 6 is connected to the second output of the UUPO 8 with a subscript corresponding to the number of the ADC 6 within the UCO 5, the second input of the DAC 7 is connected to the third output of the UCPO 8 with a row index corresponding to the number of DAC 7 within the UCO 5, the third input of the DAC 7 is connected to the fourth output of the UUPO 8 with the subscript corresponding to the number of the DAC 7 within the UCO 5; the first input-output of the DPC 3 provides communication with the consumer; while the basic elements of the array 1 form a regular two-dimensional structure of the active phased antenna array, which is an AFAR matrix of dimension M * K (M is the number of rows of the AFAR matrix, K is the number of columns of the AFAR matrix) of dimension M * K with the total number of elements of the antenna array N = 2 ^L * M * K.

Связи от БФОС 2 к первому входу каждого БЭР 1 обеспечивают передачу сигнала гетеродина для ППМ 4 в составе БЭР 1 и опорного сигнала для работы УЦО 5 в составе БЭР 1.Communications from BFOS 2 to the first input of each BER 1 provide the transmission of the local oscillator signal for the MRP 4 as part of BER 1 and the reference signal for operation of the UCO 5 as part of BER 1.

Аналого-цифровые преобразователи 6 в составе УЦО 5 выполняют преобразование в цифровую форму аналоговых сигналов промежуточной частоты (ПЧ), поступающих из ППМ 4 в режиме приема. Связь между первым выходом ППМ 4 и первым входом АЦП 6 соответствующего канала БЭР 1 служит для трансляции принятого аналогового сигнала на промежуточной частоте из ППМ 4 в УЦО 5, подключение второго выхода АЦП 6 каждого из 2^L каналов БЭР 1 к первому входу соответствующего канала УУПО 8 обеспечивает передачу отсчетов принятого сигнала для последующей обработки. Подключение второго выхода УУПО 8 к третьему входу АЦП 6 для каждого из 2^L каналов БЭР 1 обеспечивает передачу тактового сигнала АЦП 6.The analog-to-digital converters 6 as part of the UCO 5 perform digital conversion of the analog signals of the intermediate frequency (IF) coming from the transmitter 4 in the receiving mode. The connection between the first output of PPM 4 and the first input of ADC 6 of the corresponding BER 1 channel is used to transmit the received analog signal at an intermediate frequency from PPM 4 to UCO 5, connecting the second output of ADC 6 of each of the 2 ^L channels of BEP 1 to the first input of the corresponding channel of UPO 8 provides transmission of samples of the received signal for subsequent processing. Connecting the second output of UUPO 8 to the third input of the ADC 6 for each of the 2 ^L channels of the BER 1 provides the transfer of the clock signal of the ADC 6.

Цифро-аналоговые преобразователи 7 в составе УЦО 5 выполняют преобразование цифровых сигналов, определяющих форму зондирующего сигнала, в аналоговую форму на промежуточной частоте тракта передачи ППМ 4. Связь между первым выходом ЦАП 7 каждого из 2^L каналов БЭР 1 и вторым входом ППМ 4 соответствующего канала служит для передачи из УЦО 5 в ППМ 4 излучаемого аналогового сигнала на промежуточной частоте, сформированного ЦАП 7. Связь третьего выхода УУПО 8 со вторым входом ЦАП 7 для каждого из 2^L каналов БЭР 1 обеспечивает передачу излучаемого сигнала в цифровой форме на промежуточной частоте. Связь четвертого выхода УУПО 8 с третьим входом ЦАП 7 для каждого из 2^L каналов БЭР 1 обеспечивает передачу тактового сигнала ЦАП 7. Применение ЦАП 7 в качестве формирователя излучаемого зондирующего сигнала обеспечивает возможность применения сигналов произвольной формы.The digital-to-analog converters 7 as part of the UCO 5 convert digital signals that determine the shape of the probing signal into analog form at the intermediate frequency of the PPM 4 transmission path. Communication between the first output of the DAC 7 of each of the 2 ^L channels of the BER 1 and the second input of the PPM 4 of the corresponding channel serves to transfer from the UCO 5 to the transmitter 4 the emitted analog signal at the intermediate frequency generated by the DAC 7. The connection of the third output of the UUPO 8 with the second input of the DAC 7 for each of the 2 ^L channels of the BER 1 provides the transmission of the emitted signal digitally at an intermediate frequency. The connection of the fourth output of UUPO 8 with the third input of the DAC 7 for each of the 2 ^L channels of the BER 1 provides the transmission of the clock signal of the DAC 7. The use of the DAC 7 as a shaper of the radiated probe signal provides the possibility of using arbitrary waveforms.

УУПО 8 в составе УЦО 5 реализует: функции оперативного управления УЦО 5 по командам, поступающим из ЦПР 3, и командам, поступающим из УЦО 5, находящихся в смежных (сверху и слева в структуре АФАР) базовых элементах решетки 1; функции обработки сигналов АФАР; передачу в ЦПР 3 результатов обработки принятых сигналов АФАР; конфигурирование (установка параметров) и координацию работы ППМ 4 и функциональных узлов УЦО 5, согласно установленному алгоритму обработки сигналов АФАР, в том числе управление режимами «прием/передача» и управление значением несущей частоты излучаемых и принимаемых сигналов. УУПО 8 также выполняет функции формирования тактовых сигналов для тактирования функциональных узлов УЦО 5, в том числе АЦП 6 и ЦАП 7, из входного опорного сигнала, получаемого из БФОС 2, при этом обеспечивается минимальное отклонение по фазе между всеми формируемыми сигналами тактирования. Связь пятого выхода УУПО 8 с третьим входом ППМ 4 для каждого из 2^L каналов БЭР 1 транслирует команды управления ППМ 4.UUPO 8 as part of UCO 5 implements: the operational management functions of UCO 5 according to the commands coming from DSC 3 and the commands coming from UCO 5 located in the adjacent base elements of the array 1; AFAR signal processing functions; transmitting to the DPC 3 the processing results of the received AFAR signals; Configuring (setting parameters) and coordinating the operation of the MRP 4 and the functional units of the UCO 5, according to the established algorithm for processing AFAR signals, including the control of receive / transmit modes and the control of the carrier frequency of the emitted and received signals. UUPO 8 also performs the functions of generating clock signals for clocking the functional units of UCO 5, including ADC 6 and DAC 7, from the input reference signal obtained from BFOS 2, while minimizing the phase deviation between all generated clock signals. The connection of the fifth output of UUPO 8 with the third input of PPM 4 for each of the 2 ^L channels of BER 1 transmits control commands of PPM 4.

В матрице АФАР, формируемой базовыми элементами решетки 1, один из базовых элементов решетки (БЭР 1 с номером 1) является ведущим (задающим) блоком, все остальные БЭР 1 являются ведомыми. Команды оперативного управления (включение/выключение рабочих режимов с передачей параметров режимов) элементами матрицы АФАР, исходящие от ЦПР 3, обращены только к ведущему. Назначение ведущего БЭР 1 и конфигурирование ведомых БЭР 1 осуществляется ЦПР 3 во время инициализации АФАР. Конфигурация связей синхронизации обеспечивает 2-х кратное резервирование по синхронизации для всех базовых элементов решетки 1, начиная со 2-ой строки матрицы АФАР и 2-го столбца матрицы АФАР, сформированной базовыми элементами решетки 1.In the AFAR matrix formed by the basic elements of the lattice 1, one of the basic elements of the lattice (BER 1 with number 1) is the leading (setting) block, all other BER 1 are slaves. The operational control commands (switching on / off the operating modes with the transfer of the parameters of the modes) by the elements of the AFAR matrix coming from DPC 3 are directed only to the master. The assignment of the leading BER 1 and the configuration of the slave BER 1 is carried out by the DSP 3 during initialization of the AFAR. The configuration of synchronization links provides 2-fold synchronization redundancy for all basic elements of the array 1, starting from the 2nd row of the AFAR matrix and the 2nd column of the AFAR matrix formed by the basic elements of the lattice 1.

Связи между четвертым выходом предыдущего БЭР 1 и шестым входом последующего БЭР 1 в горизонтальном соединении, а также пятым выходом предыдущего БЭР 1 и седьмым входом последующего БЭР 1 в вертикальном соединении, формируют распределенный интерфейс синхронизации, по которому передаются команды управления и синхронизации от ведущего БЭР 1, расположенного в верхнем левом углу матрицы АФАР, по команде, поступающей от ЦПР 3. Распределенный интерфейс синхронизации обеспечивает объединение нескольких БЭР 1 в единую многоканальную структуру с когерентной обработкой сигналов АФАР. Каждое соединение в распределенном интерфейсе синхронизации содержит одну линию для последовательной передачи битовой последовательности. Передаваемая битовая последовательность одновременно с передачей управляющих данных выполняет и роль сигналов синхронизации, при этом распределенный интерфейс синхронизации обеспечивает синхронную отработку команд во всех БЭР 1 с точностью до такта системной частоты, что гарантирует когерентность обработки сигналов АФАР.The connections between the fourth output of the previous BER 1 and the sixth input of the subsequent BER 1 in the horizontal connection, as well as the fifth output of the previous BER 1 and the seventh input of the subsequent BER 1 in the vertical connection, form a distributed synchronization interface through which control and synchronization commands from the leading BER 1 are transmitted located in the upper left corner of the AFAR matrix, on command from the DSP 3. The distributed synchronization interface provides the combination of several BER 1 into a single multi-channel structure with ogerentnoy AFAR processing signals. Each connection in a distributed synchronization interface contains one line for serial transmission of a bit sequence. The transmitted bit sequence simultaneously with the transmission of control data also plays the role of synchronization signals, while the distributed synchronization interface provides synchronized processing of commands in all BER 1 accurate to the clock of the system frequency, which ensures the coherence of processing of AFAR signals.

Информационный интерфейс, связывающий базовые элементы решетки 1 и ЦПР 3 и обеспечивающий передачу данных результатов обработки сигналов от базовых элементов решетки 1 в ЦПР 3, а также функции управления АФАР, представлен в виде нескольких «гирляндных» цепочек. На фиг. каждый ряд базовых элементов решетки 1 реализует отдельную «гирляндную» цепочку информационного интерфейса, состоящую из сегментов, первый (порождающий «гирляндную» цепочку) из которых формируется соединением входа-выхода с номером 2…К+1 ЦПР 3 и третьего входа-выхода БЭР 1, непосредственно подключенного к ЦПР 3, а остальные сегменты цепочки формируются соединением второго и третьего входов-выходов последующих БЭР 1 в цепочке. Все базовые элементы решетки 1 могут быть объединены в одну цепочку. Каждая «гирляндная» цепочка, в контексте выполняемого в УЦО 5 алгоритма предварительной обработки сигналов АФАР обеспечивает связь между узлами конвейера обработки, которыми являются УЦО 5 в составе БЭР 1. В режимах работы, реализующих алгоритм формирования диаграммы направленности (ДН) для элементов АР, принадлежащих всем включенным в «гирляндную» цепочку базовым элементам решетки 1, с использованием конвейера увеличение количества узлов в конвейере обработки не увеличивает нагрузку на информационный интерфейс по пропускной способности, вызывая только рост кумулятивной задержки поступления данных в ЦПР 3, что не сказывается на скорости работы радиолокационной станциии. В режимах работы, когда формирование ДН для всех, включенных в «гирляндную» цепочку БЭР 1, не выполняется, увеличение количества БЭР 1, объединенных в «гирляндную» цепочку, пропорционально количеству БЭР 1 в цепочке увеличивает нагрузку на информационный интерфейс по пропускной способности. В этом случае количество БЭР 1, включаемых в «гирляндную цепочку» определяется исходя из условия, что общая нагрузка на информационный интерфейс по пропускной способности, порождаемая всеми БЭР 1 в цепочке, не должна превышать требуемой для данного режима пропускной способности информационного интерфейса. Функции управления, возлагаемые на информационный интерфейс, обеспечивают передачу из ЦПР 3 данных настройки для базовых элементов решетки 1, входящих в состав АФАР, а также передачу команд оперативного управления в ведущий базовый элемент решетки 1. Команды оперативного управления, поступающие из ЦПР 3 содержат информацию о типе (форме) излучаемого зондирующего сигнала, его длительности, периоде повторения, параметрах обработки сигналов АФАР в УЦО 5 (ширина полосы частот), а также общий для всей решетки код пространственного наведения, который преобразуется в УЦО 5 каждого БЭР 1 в индивидуальный для каждого элемента антенной решетки 9 фазовый сдвиг и значение амплитуды сигнала для режима излучения зондирующего импульса и в индивидуальный фазовый сдвиг и значение амплитуды сигнала при формировании устройством цифровой обработки 5 диаграммы направленности в режиме приема согласно предустановкам, выполняемым перед запуском рабочего режима АФАР.The information interface that connects the basic elements of the grating 1 and DSP 3 and provides data transmission of the results of signal processing from the basic elements of the grating 1 to DSP 3, as well as the AFAR control function, is presented in the form of several "daisy-chain" chains. In FIG. each row of the basic elements of grating 1 implements a separate “daisy chain” information interface, consisting of segments, the first (generating a “daisy chain”) of which is formed by connecting the input-output with number 2 ... K + 1 DSP 3 and the third input-output BER 1 directly connected to DPC 3, and the remaining segments of the chain are formed by connecting the second and third inputs and outputs of subsequent BER 1 in the chain. All the basic elements of the lattice 1 can be combined into one chain. Each “daisy-chain” chain, in the context of the AFAR signal preprocessing algorithm performed in UCO 5, provides communication between the nodes of the processing pipeline, which are UCO 5 as part of the BER 1. In operating modes that implement the beamforming algorithm for beam elements (AR) belonging to to all the basic elements of the lattice 1 included in the “daisy chain”, using the pipeline, increasing the number of nodes in the processing pipeline does not increase the load on the information interface by the throughput capacity ti, causing only the growth of cumulative delay arrival of the data in the EDL 3, which does not affect the speed of the radar stations. In operating modes, when the formation of DNs for all those included in the “daisy-chain” BER 1 is not performed, an increase in the number of BER 1 combined into a “daisy-chain” chain proportionally to the number of BER 1 in the chain increases the load on the information interface in terms of bandwidth. In this case, the number of BER 1 included in the “daisy chain” is determined on the basis of the condition that the total load on the information interface in terms of bandwidth generated by all BER 1 in the chain should not exceed the required bandwidth of the information interface. The control functions assigned to the information interface ensure the transfer of configuration data from the DSP 3 for the basic elements of the grating 1 included in the AFAR, as well as the transfer of operational control commands to the leading base element of the grating 1. The operational control commands received from the DPC 3 contain information about type (form) of the radiated probe signal, its duration, repetition period, AFAR signal processing parameters in UCO 5 (frequency bandwidth), as well as the spatial guidance code common to the entire array, cat The first one is converted in UCO 5 of each BER 1 into an individual phase shift and value of the signal amplitude for the radiation mode of the probe pulse for each element of the antenna array 9 and into an individual phase shift and signal amplitude when the digital processing device 5 forms the radiation pattern in the reception mode according to the settings, performed before starting the AFAR operating mode.

Функции обработки сигналов АФАР обеспечивают формирование 2^L когерентных потоков отсчетов излучаемого сигнала в каждом канале в соответствии с установленным режимом работы с учетом заданных фазовых сдвигов и значений амплитуды сигнала для формирования ДН в режиме излучения и передачу их в ЦАП 7 соответствующих каналов; когерентную обработку потоков отсчетов принимаемого сигнала в каждом канале в соответствии с установленным режимом работы с учетом заданных фазовых сдвигов и значений амплитуды для формирования ДН в режиме приема сигналов с последующим суммированием и формированием собственного потока результатов обработки сигналов АФАР, соответствующих элементам АР, представленным в данном БЭР 1. При установке режима работы, не предусматривающего выполнение конвейерного суммирования результатов обработки сигналов АФАР, БЭР 1 выполняет трансляцию в направлении ЦПР 3 собственного потока результатов обработки сигналов АФАР и ретрансляцию в направлении ЦПР 3 потока с результатами обработки сигналов АФАР, полученного из другого БЭР 1 по «гирляндной» цепочке информационного интерфейса. Таким образом, в данном режиме работы объем передаваемых в ЦПР 3 данных увеличивается пропорционально количеству БЭР 1 в «гирляндной» цепочке информационного интерфейса. При установке режима работы, предусматривающего выполнение конвейерного суммирования результатов обработки сигналов АФАР, выполненной в самом БЭР 1, с результатами обработки сигналов АФАР, полученными из другого БЭР 1 по «гирляндной» цепочке информационного интерфейса, формируется общий поток данных в направлении ЦПР 3, являющийся результатом суммирования потока результатов, сформированного данным БЭР 1 и потока, принятого по информационному интерфейсу от другого БЭР 1 по цепочке. Таким образом, в данном режиме работы, поток данных результатов обработки сигналов АФАР, приходящий в ЦПР 3 по цепочке, представляет собой суммарный поток результатов обработки сигналов АФАР всех БЭР 1, объединенных в «гирляндную» цепочку по информационному интерфейсу, при этом объем передаваемых в ЦПР 3 данных не зависит от длины «гирляндной» цепочки. В ЦПР 3 по известным алгоритмам выполняется цифровая обработка данных, полученных из БЭР 1, а результаты обработки передаются пользователю.The AFAR signal processing functions ensure the formation of 2 ^L coherent flows of samples of the emitted signal in each channel in accordance with the established mode of operation, taking into account the specified phase shifts and signal amplitude values for generating radiation patterns in the radiation mode and transmitting them to the DAC 7 of the corresponding channels; coherent processing of the sample signal flows in each channel in accordance with the established operating mode, taking into account the specified phase shifts and amplitude values for the formation of radiation patterns in the signal reception mode, followed by the summation and formation of the own stream of the AFAR signal processing results corresponding to the AR elements presented in this BER 1. When you set the operating mode, not involving the execution of the pipeline summation of the results of processing signals AFAR, BER 1 performs the broadcast 3 PCR own direction of flow AFAR signal processing and retransmission results in the direction of flow 3 PCR results AFAR processing signals obtained from another BER 1 "daisy" chain data interface. Thus, in this mode of operation, the amount of data transmitted to DPC 3 increases in proportion to the number of BER 1 in the daisy chain of the information interface. When setting the operating mode, which provides for the conveyor summation of the results of the processing of the AFAR signals performed in the BER 1 itself, with the results of the processing of the AFAR signals received from another BER 1 along the daisy chain of the information interface, a common data stream is generated in the direction of the DSC 3, which is the result summing the result stream generated by the BER 1 data and the stream received via the information interface from another BER 1 in the chain. Thus, in this mode of operation, the data stream of the results of the processing of the AFAR signals arriving in the DPC 3 by the chain represents the total stream of the results of the processing of the signals of the AFAR of all BER 1, combined into a “daisy chain” by the information interface, while the amount transferred to the DPC 3 data is independent of the length of the daisy chain. In DPC 3, according to well-known algorithms, digital processing of data obtained from BER 1 is performed, and the processing results are transmitted to the user.

Claims

An active phased antenna array containing transceiver modules, a central processor, analog-to-digital converters, elements of the antenna array, characterized in that an additional block for generating a reference signal and M * K base elements of the array, in addition to 2 ^L , L = 1, 2, 3, 4, ..., transceiver modules 2 and ^L elements of the antenna array included digital processing device comprising, besides ^L 2 analogue to digital converters further 2 ^L analog converters and the control node and drawing quipment; the outputs of the reference signal generating unit, the number of which corresponds to the number of the basic element of the lattice, are connected to the first inputs of the basic elements of the lattice, the ninth input of the control and processing unit and the fourth input of the transceiver module, the second input-output of the basic element of the lattice is connected to the third input-output of the basic element of the array located in the same column of the AFAR matrix one row above the AFAR matrix, the second input-output of each of the basic elements of the array located in the upper row of the AFAR matrix, is not connected, the third input-output of each of the basic elements of the array located in the bottom row of the AFAR matrix is connected to one of the inputs and outputs of the central processor, the fourth output of the basic element of the array is connected to the sixth input of the basic element of the array located on the same row of the matrix AFAR is one column to the right of the AFAR matrix, the fourth output of each of the basic elements of the array located in the right column of the AFAR remains unconnected, the sixth input of each of the basic elements of the array array located in the left column of the AFAR matrix remains unconnected, the fifth output of the base array element is connected to the seventh input of the base array element located in the same column of the AFAR matrix one row below the AFAR matrix, the fifth output of each of the base array elements located in the bottom row AFAR matrix remains unconnected, the seventh input of each of the basic elements of the array located in the top row of the AFAR matrix remains unconnected; each element of the antenna array as part of the basic element of the array is connected directly to the transceiver module, the number of which corresponds to the number of the element of the antenna array, each transceiver module as part of the basic element of the array is connected to a digital processing device, in each basic element of the array the first output is transceiver the transmitting module is connected to the first input of the analog-to-digital converter, the second input of the transceiver module is connected to the first output of the digital-to-analog converter, third the input of the transceiver module is connected to the fifth output of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the transceiver module within the base element of the array, the second output of the analog-to-digital converter is connected to the first input of the control and processing unit with the index corresponding to the number of the analog of the digital converter within the digital processing device, the third input of the analog-to-digital converter is connected to the second output of the control and processing unit with an index corresponding to the number analog-to-digital converter within the digital processing device, the second input of the digital-to-analog converter is connected to the third output of the control and processing unit with an index corresponding to the number of the digital-to-analog converter within the digital processing device, the third input of the digital-to-analog converter is connected to the fourth output of the control and processing unit with the index, corresponding to the digital-to-analog converter number within the digital processing device; while the basic elements of the array form a regular two-dimensional structure of the active phased antenna array, which is an AFAR matrix of dimension M * K (M is the number of rows of the AFAR matrix, K is the number of columns of the AFAR matrix) of dimension M * K with a total number of antenna array elements N = 2 ^L * M * K.