本实用新型涉及无线通信的技术领域，特别是涉及一种信号天线的pcb结构。
背景技术：
天线作为无线通信系统中的重要组成部件之一，在通信、雷达、广播等无线电系统中得到广泛应用。
在常见的wifi及蓝牙等无线通信应用中，天线包括金属天线和pcb天线两种形式，两种天线形式各有优缺点。金属天线利用立体空间进行设计，在性能上更具优势(增益和方向图)，但成本高，涉及到金属件开模、材料、人工、机器贴片等费用。
pcb天线几乎不需要成本，随主板一起布设于pcb上即可，且无需多余费用，但缺点在于pcb天线一次调试完成，更换使用场景时(天线周边环境变更)时，pcb天线很有可能需要重新调试，使得pcb板会存在改版风险。
由于pcb走线对金属天线的设计有影响，因此，现有的天线设计是单一的pcb天线或金属天线的设计，并没有兼容的先例。
技术实现要素：
基于此，本实用新型提供了一种信号天线的pcb结构，可以在信号天线的pcb板的前期设计中，兼容pcb天线和金属天线两种设计，当后期确定天线的使用场景时，可以方便的选择使用pcb天线或者金属天线。
本实用新型提供了一种信号天线的pcb结构，包括pcb板，所述pcb板包括第一天线区域，所述第一天线区域内布设有第一pcb天线，以及所述pcb板上还设置有第一天线匹配电路；
所述第一天线区域内还设置有用于焊接第一金属天线的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘用于焊接所述第一金属天线的馈电端，所述第二焊盘用于焊接所述第一金属天线的接地端，所述第一焊盘与所述第一天线匹配电路连接，所述第二焊盘与所述pcb板上的接地端连接。
可选的，所述第一pcb天线包括第一馈电端和第一接地端，所述第一馈电端与所述第一焊盘之间设置有用于放置第一导电元件的间隙，所述第一接地端与所述第二焊盘之间设置有用于放置第二导电元件的间隙。
可选的，所述第一导电元件为第一电阻，所述第二导电元件为第二电阻，且所述第一电阻和所述第二电阻的阻值为0欧。
可选的，所述第一天线匹配电路为两阶l型匹配电路。
可选的，所述pcb板还包括第二天线区域，所述第二天线区域内布设有第二pcb天线，以及所述pcb板上还设置有第二天线匹配电路；
所述第二天线区域内还设置有用于焊接第二金属天线的第三焊盘和第四焊盘，所述第三焊盘用于焊接所述第二金属天线的馈电端，所述第四焊盘用于焊接所述第二金属天线的接地端，所述第三焊盘与所述第二天线匹配电路连接，所述第四焊盘与所述pcb板上的接地端连接。
可选的，所述第二pcb天线包括第二馈电端和第二接地端，所述第二馈电端与所述第三焊盘之间设置有用于放置第三导电元件的间隙，所述第二接地端与所述第四焊盘之间设置有用于放置第四导电元件的间隙。
可选的，所述第三导电元件为第三电阻，所述第四导电元件为第四电阻，且所述第三电阻和所述第四电阻的阻值为0欧。
可选的，所述pcb板上还设有wifi无线收发器和蓝牙无线收发器，所述wifi无线收发器与所述第一天线匹配电路连接，所述蓝牙无线收发器与所述第二天线匹配电路连接。
可选的，所述第一pcb天线为耦合天线，所述第二pcb天线为倒f天线。
可选的，所述pcb板上还设有mcu，所述mcu与所述wifi无线收发器和所述蓝牙无线收发器连接，用于控制所述wifi无线收发器和所述蓝牙无线收发器传输数据。
在本实用新型的信号天线的pcb结构中，通过在pcb板的第一天线区域预先布设pcb天线，并设置有用于焊接金属天线馈电端和接地端的第一焊盘和第二焊盘，并且第一焊盘和第二焊盘还分别连接天线匹配电路和pcb板的接地端，从而在需要使用金属天线时，将金属天线的馈电端和接地端与第一焊盘和第二焊盘进行焊接即可，而在需要使用pcb天线时，连接第一pcb天线的馈电端和第一焊盘，以及连接第一pcb天线的接地端和第二焊盘即可，可以在信号天线的pcb板的前期设计中，兼容pcb天线和金属天线两种设计，当后期确定天线的使用场景时，可以方便的选择使用pcb天线或者金属天线。
为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本实用新型的技术方案。
附图说明
图1为本实用新型一个实施例中信号天线的pcb结构示意图；
图2为本实用新型一个实施例中第一金属天线的结构示意图；
图3为本实用新型一个实施例中信号天线的pcb结构示意图；
图4为本实用新型一个实施例中当所述第一无线收发器为蓝牙无线收发器时的第一pcb天线、第一金属天线与匹配电路之间的连接关系示意图；
图5为本实用新型一个实施例中当所述第一无线收发器为wifi无线收发器时的第一pcb天线、第一金属天线与匹配电路之间的连接关系示意图；
图6为本实用新型一个实施例中信号天线的pcb结构示意图；
图7为本实用新型一个实施例中信号天线的pcb结构的电路原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶部”、“底部”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以是直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。
下面给出几个具体的实施例，用于详细介绍本申请的技术方案。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
本实用新型提供一种信号天线的pcb结构，可以在信号天线的pcb板的前期设计中，兼容pcb天线和金属天线两种设计，当后期确定天线的使用场景时，可以方便的选择使用pcb天线或者金属天线。
本实用新型中的信号天线可以是wifi或蓝牙等适用于无线通信的天线装置，集成于pcb板上，所述信号天线的终端应用场景可以是电子设备的内置天线，也可以封装为无线模块，并通过usb接口与电子设备连接，例如，外置的wifi模块、蓝牙模块、或者集成了wifi功能和蓝牙功能的无线通讯模块。
如图1所示，在一个实施例中，本实用新型的信号天线的pcb结构包括pcb板1，所述pcb板1包括第一天线区域2，所述第一天线区域2内布设有第一pcb天线21，以及所述pcb板1上还设置有第一天线匹配电路41。
所述第一天线区域2内还设置有用于焊接第一金属天线的第一焊盘31和第二焊盘32，所述第一焊盘31用于焊接所述第一金属天线的馈电端，所述第二焊盘用于焊接所述第一金属天线的接地端，所述第一焊盘与所述第一天线匹配电路41连接，所述第二焊盘32与所述pcb板上的接地端连接。
所述pcb天线21可以是2.4g或5g等常见的板载天线，包括馈电端(feed)和接地端(gnd)，在本实用新型实施例中，并不对pcb天线的尺寸和具体型式进行限定。所述第一天线匹配电路41用于连接天线和设置于所述pcb板1上的第一无线收发器51中的射频电路，起到阻抗匹配的作用。
如图2所示，图2为第一金属天线的结构示意图，所述第一金属天线具有立体结构的封闭外壳，所述第一金属天线相当于将pcb板上的天线线路引出后，用其他的外部金属作为天线，所述第一金属天线可以具体是钢片、fpc天线或lds天线等，所述第一金属天线具有多个焊脚，其中一个焊脚形成所述第一金属天线的馈电端，以及至少一个其他焊脚形成所述第一金属天线的至少一个接地端，所述第一焊盘用于焊接所述第一金属天线的馈电端对应的焊脚，所述第二焊盘用于焊接所述第一金属天线的其中一个接地端的焊脚，在一些例子中，所述第一天线区域2内还设有多个第三焊盘33，用于与其他第一金属天线的其他接地端的焊脚进行焊接，或与第一金属天线的非上述馈电或接地等功能性焊脚进行焊接，从而固定第一金属天线。
本实施例的工作原理为：
当根据应用场景确定信号天线使用金属天线时，则在所述第一天线区域2中焊接第一金属天线，在焊接时，将第一金属天线通过所述第一焊盘31和第二焊盘32焊接在所述pcb板1上，在焊接时，第一焊盘31用于与连接所述第一金属天线馈电端的焊脚进行焊接，第二焊盘32与连接所述第一金属天线接地端的焊脚进行焊接，从而所述第一金属天线可以通过所述第一天线匹配电路与第一无线收发器中的射频电路连接。
当根据应用场景确定信号天线使用pcb天线时，则连接第一pcb天线21的馈电端与所述第一焊盘，以及连接第一pcb天线21的接地端22与第二焊盘即可。
在本实用新型的信号天线的pcb结构中，通过在pcb板的第一天线区域预先布设pcb天线，并设置有用于焊接金属天线馈电端和接地端的第一焊盘和第二焊盘，并且第一焊盘和第二焊盘还分别连接天线匹配电路和pcb板的接地端，从而在需要使用金属天线时，将金属天线的馈电端和接地端与第一焊盘和第二焊盘进行焊接即可，而在需要使用pcb天线时，连接第一pcb天线的馈电端和第一焊盘，以及连接第一pcb天线的接地端和第二焊盘即可，可以在信号天线的pcb板的前期设计中，兼容pcb天线和金属天线两种设计，当后期确定天线的使用场景时，可以方便的选择使用pcb天线或者金属天线。
在一实施例中，为了更方便的在根据应用场景确定信号天线使用pcb天线时，连接第一pcb天线21的第一馈电端与第一焊盘31，以及连接第一pcb天线的接地端与第二焊盘32，所述第一馈电端与所述第一焊盘31之间设置有用于放置第一导电元件的间隙，所述第一接地端与所述第二焊盘32之间设置有用于放置第二导电元件的间隙。所述第一导电原件可以是导线、电阻等导电元件，如图3所示，在一个例子中，所述第一导电元件为第一电阻22，所述第二导电元件为第二电阻23，且所述第一电阻和所述第二电阻的阻值都为0欧。
在本实用新型实施例中，所述第一金属天线和所述第一pcb天线可以是蓝牙天线，或者wifi天线，即，所述第一无线收发器51可以是蓝牙无线收发器，也可以是wifi无线收发器。
如图4所示，图4为当所述第一无线收发器51为蓝牙无线收发器时，所述第一pcb天线、所述第一金属天线与匹配电路之间的连接关系示意图，根据蓝牙天线的特性，所述第一pcb天线优选为采用倒f天线的设计。
如图5所示，图5为当所述第一无线收发器51为wifi无线收发器时，所述第一pcb天线、所述第一金属天线与匹配电路之间的连接关系示意图，所述第一pcb天线优选为采用耦合天线的设计，通过辐射臂和耦合地辐射臂的协助在wifi天线的2.4g频段产生谐振。
在图4中，r4和r6分别是第一电阻和第二电阻，在图5中，r5和r7分别是第一电阻和第二电阻，优选的，r4、r5、r6、和r7的阻值分别为0欧。
在一个例子中，如图4所示，所述第一天线匹配电路为两阶l型匹配电路。
在图4中，电容c1和电感l1构成一个l形状，形成l型匹配，电容c1和电感l1构成第一阶次匹配电路，电感l2和电阻r1构成了第二阶l型匹配电路。在其他例子中，也可以把电感l1、电容c1、电感l2构成电路叫做π型匹配电路。匹配电路连接天线和主芯片端射频电路，起到阻抗匹配的作用。天线按照50欧姆阻抗进行匹配，阻抗越接近50欧姆，表示信号能更大程度辐射出去，匹配电路在这里主要由电感、电容、电阻组成(电阻一般选择0欧姆，串联时0欧姆电阻不会产生信号衰减)，匹配电路虽然有优化阻抗的作用，但是器件的引入会带来信号的传导损耗，所以在天线调试时匹配电路需要综合考虑，在优化阻抗匹配的过程中，要尽量减少传导损耗。
在一个实施例中，如图6所示，所述pcb板1还包括第二天线区域6，所述第二天线区域6内布设有第二pcb天线61，以及所述pcb板上还设置有第二天线匹配电路62。
所述第二天线区域61内还设置有用于焊接第二金属天线的第三焊盘71和第四焊盘72，所述第三焊盘71用于焊接所述第二金属天线的馈电端，所述第四焊盘72用于焊接所述第二金属天线的接地端，所述第三焊盘71与所述第二天线匹配电路62连接，所述第四焊盘72与所述pcb板上的接地端连接。
所述第二pcb天线61包括第二馈电端(feed)和第二接地端(gnd)，所述第二馈电端与所述第三焊盘71之间设置有用于放置第三导电元件的间隙，所述第二接地端与所述第四焊盘72之间设置有用于放置第四导电元件的间隙。
在一个优选的例子中，所述第三导电元件为第三电阻，所述第四导电元件为第四电阻，且所述第三电阻和所述第四电阻的阻值为0欧。
在一个例子中，如图6所示，所述pcb板1上还设有wifi无线收发器51和蓝牙无线收发器52，所述wifi无线收发器51与所述第一天线匹配电路41连接，所述蓝牙无线收发器52与所述第二天线匹配电路42连接，其中，所述第一天线匹配电路41和所述第二天线匹配电路42可以采用与图4和图5中相应的天线匹配电路的设计。
在一个例子中，如图6所示，所述第一pcb天线21为耦合天线，通过辐射臂和耦合地辐射臂的协助在蓝牙所在的2.4g频段产生谐振，所述第二pcb天线61为倒f天线，解决了倒l天线输入阻抗不易调节的问题。
在图6的例子中，所述第二pcb天线和第二金属天线的结构和工作原理与前述实施例中的第一pcb天线和第一金属天线的结构和工作原理相同，因此不再赘述。
在一个例子中，如图6所示，信号天线的pcb结构还包括mcu，所述mcu分别与wifi无线收发器51和蓝牙无线收发器52连接，用于作为控制单元，分别控制所述wifi无线收发器51和蓝牙无线收发器52传输数据。所述mcu可以是fpga、单片机等控制芯片。
在其他例子中，信号天线的pcb结构还包括usb接口，所述usb接口与所述mcu连接，所述usb接口用于连接外部设备，将所述wifi无线收发器51和蓝牙无线收发器52与外部设备交换数据。
在一个例子中，如图7所示，图7为一个实施例中信号天线的pcb结构的电路原理示意图，天线1和天线2分别通过双刀双掷开关连接至wlan无线收发器和蓝牙无线收发器，wlan无线收发器和蓝牙无线收发器还分别与mcu连接，其中，wlan无线收发器具体可以是wifi无线收发器。在图7中，信号天线的pcb结构还包括usb接口，用于与外部设备交换数据。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
1.一种信号天线的pcb结构，其特征在于：
包括pcb板，所述pcb板包括第一天线区域，所述第一天线区域内布设有第一pcb天线，以及所述pcb板上还设置有第一天线匹配电路；
所述第一天线区域内还设置有用于焊接第一金属天线的第一焊盘和第二焊盘，所述第一焊盘用于焊接所述第一金属天线的馈电端，所述第二焊盘用于焊接所述第一金属天线的接地端，所述第一焊盘与所述第一天线匹配电路连接，所述第二焊盘与所述pcb板上的接地端连接。
2.根据权利要求1所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第一pcb天线包括第一馈电端和第一接地端，所述第一馈电端与所述第一焊盘之间设置有用于放置第一导电元件的间隙，所述第一接地端与所述第二焊盘之间设置有用于放置第二导电元件的间隙。
3.根据权利要求2所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第一导电元件为第一电阻，所述第二导电元件为第二电阻，且所述第一电阻和所述第二电阻的阻值为0欧。
4.根据权利要求1所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第一天线匹配电路为两阶l型匹配电路。
5.根据权利要求1至4任一项所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述pcb板还包括第二天线区域，所述第二天线区域内布设有第二pcb天线，以及所述pcb板上还设置有第二天线匹配电路；
所述第二天线区域内还设置有用于焊接第二金属天线的第三焊盘和第四焊盘，所述第三焊盘用于焊接所述第二金属天线的馈电端，所述第四焊盘用于焊接所述第二金属天线的接地端，所述第三焊盘与所述第二天线匹配电路连接，所述第四焊盘与所述pcb板上的接地端连接。
6.据权利要求5所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第二pcb天线包括第二馈电端和第二接地端，所述第二馈电端与所述第三焊盘之间设置有用于放置第三导电元件的间隙，所述第二接地端与所述第四焊盘之间设置有用于放置第四导电元件的间隙。
7.根据权利要求6所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第三导电元件为第三电阻，所述第四导电元件为第四电阻，且所述第三电阻和所述第四电阻的阻值为0欧。
8.根据权利要求5所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述pcb板上还设有wifi无线收发器和蓝牙无线收发器，所述wifi无线收发器与所述第一天线匹配电路连接，所述蓝牙无线收发器与所述第二天线匹配电路连接。
9.根据权利要求8所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述第一pcb天线为耦合天线，所述第二pcb天线为倒f天线。
10.根据权利要求8所述的信号天线的pcb结构，其特征在于：
所述pcb板上还设有mcu，所述mcu与所述wifi无线收发器和所述蓝牙无线收发器连接，用于控制所述wifi无线收发器和所述蓝牙无线收发器传输数据。
技术总结