一种基站天线
阅读说明：本技术 一种基站天线 (Base station antenna ) 是由 希马斯.普利亚安达 胡中皓 井文才 唐亚丁 王金菊 于 2019-10-22 设计创作，主要内容包括：本发明揭示了一种基站天线,包括移相器、智能偏置器、天线阵列及滤波电路,滤波电路与天线阵列边缘的天线振子电连接,其包括滤波器,滤波器的输入端耦合至移相器两端的输出端中的任意一个,输出端与智能偏置器耦合,用于提取AISG信号和DC信号输送至智能偏置器。本发明通过使滤波电路与位于天线阵列边缘的天线振子电连接,并使滤波器从移相器两端的输出端中的任意一个提取AISG信号和DC信号,可有效解决PIM、RF信号的插入损耗和回波损耗,及天线阵列性能等问题。(The invention discloses a base station antenna, which comprises a phase shifter, an intelligent biaser, an antenna array and a filter circuit, wherein the filter circuit is electrically connected with an antenna oscillator at the edge of the antenna array and comprises a filter, the input end of the filter is coupled to any one of the output ends at two ends of the phase shifter, and the output end of the filter is coupled with the intelligent biaser and is used for extracting AISG signals and DC signals and transmitting the AISG signals and the DC signals to the intelligent biaser. The filter circuit is electrically connected with the antenna oscillator positioned at the edge of the antenna array, and the filter extracts the AISG signal and the DC signal from any one of the output ends at two ends of the phase shifter, so that the problems of insertion loss and return loss of PIM and RF signals, antenna array performance and the like can be effectively solved.)
技术领域
本发明涉及一种移动通信技术领域，尤其是涉及一种基站天线。
背景技术
智能偏置器(Smart Bias Tee，SBT)常应用于基站天线中，用于允许AISG(AntennaInterface Standards Group，天线接口标准组织)信号和DC(Direct Current，直流)信号通过RF(Radio Frequency，射频)端口传输，而无需使用其他AISG端口。当将智能偏置器集成在基站天线中时，智能偏置器一方面需与远程电倾斜模块(Remote Electrical Tilt，RET)电连接，远程电倾斜模块可为天线提供远程电倾斜功能，允许倾角向下倾斜，另一方面还需要在天线馈送网络中添加一个滤波器，其用于滤除射频信号，进一步将AISG信号和DC信号馈送至智能偏置器中。
然而，滤波器设置不当容易造成诸多影响，如导致RF信号插入损耗和回波损耗、PIM(PassiveInter-Modulation，无源互调)问题、对滤波器隔离度要求高、占用空间等等。如国际公开号为WO 2016022182A1的专利文献中，公开了一种多输入智能偏置器(MULTIPLE-INPUT SMART BIAS TEE)，其中的滤波器位于馈电网络的前端，处于高功率位置处，这样PIM问题的可能性较大，同时对滤波器的隔离度要求较高，对天线阵列的性能影响较大，并且RF波段的插入损耗和回波损耗均较大。
另外，在其他一些现有设计中，移相器使用电容耦合式RF端口，这迫使DC信号在移相器之前或在电容耦合式RF端口之前通过滤波器以高功率输出被提取，由于高功率路径中的其他焊点，这会导致RF退化和可能存在无源互调，并造成更多的损耗和相位失真，同时需要使用隔离度较高的滤波器；
在其他的一些现有设计中，在同一结构下将滤波器集成到移相器的最后一个输出端，此种方式虽然避免了由于滤波器引起的射频衰减，但是占用了移相器PCB的较大面积，并且滤波器占用的部分可能涉及到带状线配置中的接地层，这增加了整个移相器的原材料成本，并且移相器在反射器的背面占据了更多的空间。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种基站天线，该基站天线通过滤波器集成智能偏置器时，对RF信号的性能、PIM问题、成本等影响较小。
为实现上述目的，本发明提出如下技术方案：一种基站天线，包括
智能偏置器；
天线阵列，所述天线阵列包括多个天线振子；
移相器，所述移相器具有若干个输出端，每个所述输出端与至少一个天线振子耦合；
滤波电路，包括第一滤波器，所述第一滤波器的输入端耦合至所述移相器两端的输出端中的任意一个，输出端与所述智能偏置器耦合，所述两端的输出端相对其他输出端的功率较弱。
优选地，所述滤波电路与位于天线阵列边缘的天线振子电性相连。
优选地，进入所述第一滤波器的信号包括AISG信号、DC信号及RF信号，所述第一滤波器用于滤除RF信号。
优选地，还包括功分器，所述天线振子中至少两个天线振子通过所述功分器与所述移相器的一个输出端耦合。
优选地，所述滤波电路还包括电泳放电器和用于匹配AISG信号的匹配电路，所述匹配电路的输入端通过电泳放电器耦合至所述第一滤波器，输出端与智能偏置器耦合。
优选地，所述匹配电路包括第一电容、第二电容和电感，所述第一电容的一端与智能偏置器电连接，形成第一节点，相对端通过电感接地，电泳放电器的一端与第一滤波器的输出端电连接，形成与第一节点电连接的第二节点，相对端接地，所述第二电容的一端电连接在第一节点和第二节点之间，相对端接地。
优选地，所述滤波电路还包括用于增强滤波效率的第二滤波器，所述第二滤波器耦合在所述第一滤波器和电泳放电器之间。
优选地，所述智能偏置器包括为天线提供电倾斜功能的远程电倾斜模块及控制天线下倾角的电机。
优选地，所述远程电倾斜模块包括调制器模块和电源模块，所述调制器模块用于对AISG信号进行调制处理来控制电机，所述电源模块用于根据DC信号向电机提供电源。
优选地，还包括设有馈电网络的电路板，所述滤波电路与馈电网络一起集成在所述电路板上
优选地，还包括反射板，至少一个天线振子焊接于所述电路板，所述天线振子与电路板一起安装于反射板上。
本发明的有益效果是：
(1)通过使滤波电路与位于天线阵列边缘的天线阵子电连，可使无源互调(PIM)风险降至最低。
(2)设置用于提取AISG信号和DC信号滤波器，并且该滤波器耦合至移相器两端的输出端中的任意一个，而该两端的输出端相对其他输出端的功率较弱，一方面会降低射频信号的回波损耗及插入相位，最大程度的减少对天线阵列性能的影响，另一方面移相器两端的输出端相对于其他输出端的功率已经低了几个dB，使得滤波器容易达到40dB的隔离规范，进而放宽了滤波器的隔离要求。
(3)仅需对单个电路板进行修改即可添加滤波电路，节省空间的同时使滤波电路的添加更加便捷。
附图说明
图1是本发明的实施例一基站天线结构框图示意图；
图2是本发明的实施例二基站天线结构框图示意图；
图3是本发明的集成滤波电路的电路板的结构框图示意图；
图4是本发明的匹配电路与电泳放电器的电路原理图；
图5是本发明的集成滤波电路的电路板示意图；
图6是本发明的智能偏置器结构框图示意图。
附图标记：10、第一滤波器，20、匹配电路，30、第二录波器，A、第一节点，B、第二节点，C1、第一电容，C2、第二电容，L、电感，D、电泳放电器。
具体实施方式
下面将结合本发明的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整的描述。
结合图1和图2所示，本发明所揭示的一种基站天线，包括天线阵列、滤波电路、移相器及智能偏置器，其中，天线阵列包括多个呈阵列排布的天线振子，天线振子的排布方式可根据实际需求进行设置；移相器具有多个输出端，为了使波束的瓣宽收敛性更好，移相器两端的输出端相对其他输出端的功率较弱，并且每个输出端与天线阵列中至少一个天线振子耦合；滤波电路与位于天线阵列边缘的天线振子电连接，其包括第一滤波器，第一滤波器的输入端与移相器两端的输出端中的任意一个耦合，输出端与智能偏置器耦合。实施时，进入第一滤波器的信号包括AISG信号、DC信号和RF信号，第一滤波器用于滤除RF信号，也即第一滤波器用于将AISG信号和DC信号与RF信号分离，进一步将AISG信号和DC信号输出至智能偏置器(Smart Bias Tee，SBT)中。
具体实施时，通过RF端口将AISG信号、DC信号及RF信号输入至移相器中，移相器处理后将AISG信号、DC信号及RF信号输入至第一滤波器中，第一滤波器进一步滤除RF信号，将AISG信号和DC信号输出至智能偏置器(SBT)中。
本实施例中，第一滤波器为低通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器中的一种，实施时，可根据实际需求进行选择。
本发明通过使滤波电路与位于天线阵列边缘的天线振子电连接，由于天线阵列边缘的辐射较弱，可使无源互调(PIM)风险降至最低。
另外，使第一滤波器从移相器两端的输出端中的任意一个提取AISG信号和DC信号，一方面会降低射频信号的回波损耗及插入相位，最大程度的减少对天线阵列性能的影响，另一方面移相器两端的输出端相对于其他输出端的功率已经低了几个dB，使得第一滤波器容易达到预设的的隔离规范，如40dB隔离规范，进而放宽了第一滤波器的隔离要求。
结合图1和图2所示，移相器的每个输出端与天线振子耦合方式包括多种方式，在图1中，移相器的每个输出端均与一个天线振子直接耦合；在图2中，移相器的每个输出端均通过一个功分器与至少两个天线振子耦合，具体实施时，可根据实际需求，设置移相器的每个输出端耦合的天线振子数量。
如图3所示，滤波电路还包括电泳放电器D和匹配电路20，其中，电泳放电器D的输入端与第一滤波器10的一输出端耦合，输出端与匹配电路20的输入端耦合，匹配电路20的输出端与智能偏置器耦合，电泳放电器D用于限制瞬态过电压和泄放浪涌电流，匹配电路20用于匹配2～2.3MHz的AISG信号。
具体地，如图4所示，匹配电路20包括第一电容C1、第二电容C2和电感L，其中，第一电容C1的一端与智能偏置器电连接，形成第一节点A，相对端通过电感L接地；电泳放电器D的一端与第一滤波器10的输出端电连接，形成第二节点B，相对端接地，所述第二电容C2的设计将进一步阻止射频(RF)信号的通过；第一节点A和第二节点B电连接；第二电容C2的一端电连接在第一节点A和第二节点B之间，相对端接地，并且第一电容C1、第二电容C2，及电泳放电器具有共同的接地端。
进一步地，为了增强滤波效率，滤波电路中还设有第二滤波器30，如图5所示，第二滤波器30耦合在第一滤波器10和电泳放电器D之间。第二滤波器30也可选择低通滤波器、带通滤波器或带阻滤波器中的一种，可根据实际需求进行选择。
进一步地，图5所示为滤波电路在电路板上的布局图，电路板上设有馈电网络，并且滤波电路与馈电网络集成在该电路板上。进一步由图5可知，移相器输出的信号一路直接耦合至天线振子40，一路直接耦合至滤波电路中，滤波电路中第一滤波器10、第二滤波器30、电泳放电器D及匹配电路20均集成在一块电路板上，实施时仅需对单个电路板进行修改即可添加滤波电路，节省空间的同时使滤波电路的添加更加便捷。
进一步地，基站天线还包括反射板，电路板及天线振子一起安装在反射板上，并且电路板上焊接有至少一个天线振子，实施时，天线振子数量可根据实际需求进行设定。
如图6所示，智能偏置器包括远程电倾斜模块和电机，其中，远程电倾斜模块用于为天线提供电倾斜功能，电机用于控制天线下倾角。进一步地，远程电倾斜模块包括调制器模块和电源模块，其中，调制器模块用于对2～2.3MHz的AISG信号进行解调制处理来控制电机；电源模块根据DC信号向电机提供电源。实施时，调制器模块对AISG信号处理后控制电机执行动作，调节天线下倾角。
本发明在天线阵列的边缘位置处设置滤波电路，可使智能偏置器到滤波电路的距离也最短，可轻松实现互联。
本发明的技术内容及技术特征已揭示如上，然而熟悉本领域的技术人员仍可能基于本发明的教示及揭示而作种种不背离本发明精神的替换及修饰，因此，本发明保护范围应不限于实施例所揭示的内容，而应包括各种不背离本发明的替换及修饰，并为本专利申请权利要求所涵盖。
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