微波光子濾波技術 - 動態(tài)可重構的智能光載無線接入技術

微波光子濾波器（MPF） 是在光域內實現對微波/射頻信號進行濾波的器件。由于微波光子濾波器在射頻系統(tǒng)中具有帶寬大、快速可調諧、可重構、無電磁干擾（EMI）、低損耗和重量輕等優(yōu)點，因而這一類器件已經引起了人們的興趣。如果在中心站光電變換之前加入微波光子濾波器，就可以大大減小對基帶信號處理模塊的性能和復雜度要求，避免了電子器件在處理高頻信號上帶來的“ 瓶頸”問題，并降低了器件成本。

相對于有限沖激響應（FIR） 濾波器來說，把耦合器的一個輸出端和輸入端相連即構成了光纖環(huán)延遲線。

光信號每經過一次環(huán)形器就產生延遲，理論上，光信號會無限次經過光纖環(huán)形器，所以采樣數接近無限。

如圖9 所示，可以利用光子晶體取代光纖環(huán)制作微波光子濾波器，利用光子晶體波導分束器作為耦合單元，利用慢光波導作為延遲單元。相對于光纖環(huán)，光子晶體具有更好的慢光特性，可以顯著減小器件尺寸。

4.4 智能天線技術

智能天線的基本原理是通過改變各天線單元的權重在空間形成方向性波束，主波束對期望用戶的信號進行跟蹤，在干擾用戶的方向形成零陷［8］。因此，波束賦形是智能天線中的關鍵技術。而電磁帶隙結構（EBG）是周期排列的結構，具有兩個重要特性，表面波帶隙和反射相位帶隙［9］，利用兩個特性有利于提高波束的定向性，從而實現波束賦形。

共面緊湊型電磁帶隙結構由于不需要過孔，相對其他類型結構更易于加工制造。印刷的結構表面很高的表面阻抗，截斷了電流的傳播，同時對于入射的平面電磁波具有同相反射特性，將此種性能的結構應用于系統(tǒng)相當于引入一個人工磁壁。通過合理設計，EBG 結構還可以多頻工作，如利用分形結構的自相似特性，在共面型EBG 結構中引入分形，可得到多個帶隙［10］，該結構可對天線的多個工作頻段性能同時進行改善。圖10（a） 為UC-EBG 結構，該結構引入了一級分形，通過對該結構進行交叉排列，得到圖10（b）所示的禁帶。由圖10（b）可知，電磁波在介質基板中不能有效傳播，這一方面使能量更加集中地從天線輻射出去，提高了天線的定向性；另一方面，由于表面波被抑制，天線方向圖的波紋減小了，這兩者都有助于波束賦形。

5 結束語

由于同時具備無線化和寬帶化，光載無線技術深受業(yè)內重視并已經在國際上得到了應用。其中作為一種改善光載無線系統(tǒng)傳輸容量和資源調配能力的解決方案，動態(tài)可重構的智能光載無線接入網絡應運而生。其產品能夠改善多波長纖鏈路中微波光波協同問題，具有高速傳輸和資源動態(tài)調配能力，為實現寬帶化、泛在化、低功耗動態(tài)可重構微波光波融合網絡提供堅實的理論基礎與技術支撐。