動態(tài)可重構(gòu)的智能光載無線接入技術(shù)（二）

微波光子濾波器（MPF） 是在光域內(nèi)實現(xiàn)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(diào)諧、可重構(gòu)、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(jīng)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(fù)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(yīng)（FIR） 濾波器來說，把耦合器的一個輸出端和輸入端相連即構(gòu)成了光纖環(huán)延遲線。

光信號每經(jīng)過一次環(huán)形器就產(chǎn)生延遲，理論上，光信號會無限次經(jīng)過光纖環(huán)形器，所以采樣數(shù)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(dǎo)分束器作為耦合單元，利用慢光波導(dǎo)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(shù)

智能天線的基本原理是通過改變各天線單元的權(quán)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(guān)鍵技術(shù)。而電磁帶隙結(jié)構(gòu)（EBG）是周期排列的結(jié)構(gòu)，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(xiàn)波束賦形。

共面緊湊型電磁帶隙結(jié)構(gòu)由于不需要過孔，相對其他類型結(jié)構(gòu)更易于加工制造。印刷的結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)應(yīng)用于系統(tǒng)相當于引入一個人工磁壁。通過合理設(shè)計，EBG 結(jié)構(gòu)還可以多頻工作，如利用分形結(jié)構(gòu)的自相似特性，在共面型EBG 結(jié)構(gòu)中引入分形，可得到多個帶隙［10］，該結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)引入了一級分形，通過對該結(jié)構(gòu)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(zhì)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(jié)束語

由于同時具備無線化和寬帶化，光載無線技術(shù)深受業(yè)內(nèi)重視并已經(jīng)在國際上得到了應(yīng)用。其中作為一種改善光載無線系統(tǒng)傳輸容量和資源調(diào)配能力的解決方案，動態(tài)可重構(gòu)的智能光載無線接入網(wǎng)絡(luò)應(yīng)運而生。其產(chǎn)品能夠改善多波長纖鏈路中微波光波協(xié)同問題，具有高速傳輸和資源動態(tài)調(diào)配能力，為實現(xiàn)寬帶化、泛在化、低功耗動態(tài)可重構(gòu)微波光波融合網(wǎng)絡(luò)提供堅實的理論基礎(chǔ)與技術(shù)支撐。