JP3956823B2

JP3956823B2 - アンテナの実装方法、アンテナの実装構造、およびモニタ装置

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Publication number: JP3956823B2
Application number: JP2002293745A
Authority: JP
Inventors: 彰高岡; 昭彦林
Original assignee: Denso Corp; Nippon Soken Inc
Current assignee: Denso Corp; Soken Inc
Priority date: 2002-10-07
Filing date: 2002-10-07
Publication date: 2007-08-08
Anticipated expiration: 2022-10-07
Also published as: US7075489B2; US20040066342A1; JP2004129138A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンテナの実装方法、アンテナの実装構造、およびモニタ装置に関するもので、車両内の無線通信ネットワークシステムに用いるエレクトロマルチビジョンへのアンテナの実装に用いて好適である。
【０００２】
【従来の技術】
近年、携帯電話をはじめとする無線機器の利用が盛んである。中でも、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈや無線ＬＡＮ等のマイクロ波帯を利用する技術が今後広く普及することが予想される。また、このような無線機器を利用する技術をもとにした車内ネットワークの研究、開発が行われている。
【０００３】
この車内ネットワークは、例えば乗員が有する携帯電話、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、モバイルＰＣ等と、車内のカーナビゲーション装置、ＤＳＲＣ（Dedicated Short Range Communication）端末、テレマティクス端末等の情報機器との通信を仲介し、乗員の利便性を高めることがその存在目的の１つである。それゆえ、この車内ネットワークにおいて情報をやりとりする機器は、インストルメントパネル等のコクピット周辺、すなわち乗員に近い位置に集中する傾向がある。したがって、この車内ネットワーク内において無線通信を行うための無線機およびアンテナが、インストルメントパネル内のエレクトロマルチビジョン（以下ＥＭＶと記す）の内部に設置される可能性がある。エレクトロマルチビジョンとは、車内のカーナビゲーション装置、オーディオ装置、外気温センサ、走行状態検知装置等からの様々な情報を表示し、またタッチパネル形式の入力を行うことのできるモニタである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような車内ネットワークの一例として、図１７に、車両１内における車内ネットワークを示す。この車内ネットワークにおいては、ＥＭＶ２、携帯電話３、およびＰＤＡ４がＢｌｕｅｔｏｏｔｈの規格に従って無線通信を行うようになっており、ＥＭＶ２とスピーカ５は有線により通信を行うようになっている。
【０００５】
図１８に、本発明者らの考察によるこのＥＭＶ２の構成および組み付け方法を示す。ＥＭＶ２は、ＥＭＶパネル２１、液晶ディスプレイ２２、前面パネルスイッチ基板（以下ＥＭＶ基板と記す）２３、ＥＭＶ制御回路２４、背面筐体２５、無線通信用回路２６、および車載アンテナ２７を備えており、これらを図１８のように重ねて組み付けることで形成されている。図１８中、右側方向がこのＥＭＶ２の前面方向である。
【０００６】
ＥＭＶパネル２１は、乗員が入力を行うための操作ボタン３１を備えており、また液晶ディスプレイ２２の表示が乗員に見えるよう、ＥＭＶ２の前面から見た形状が長方形である外縁と内縁とを有している。すなわち、液晶ディスプレイ２２は、長方形の中央部が長方形にくり抜かれた形状、すなわち内縁を有する枠形状（額縁形状）となっている。
【０００７】
液晶ディスプレイ２２は、このＥＭＶパネル２１の内縁にちょうど填め込むことができるような長方形の形状を有している。また液晶ディスプレイ２２は、ＥＭＶ２の前面方向を表示の方向としている。
【０００８】
ＥＭＶ基板２３は、ＥＭＶパネル２１と同様の額縁形状となっており、液晶ディスプレイ２２が填め込まれた状態でＥＭＶパネル２１に固定されるようになっている。またＥＭＶ基板２３は多層基板であり、前面の層には回路パターンが配されており、この回路パターンによってＥＭＶパネル２１の操作ボタン３１の押下を検出し、この検出に基づいて、有線によりＥＭＶ制御回路２４に電気信号を出力するようになっている。またこのＥＭＶ基板２３の内部の層には、全面に導体が配されている。その意味で、ＥＭＶ基板２３は導体板であると言える。
【０００９】
ＥＭＶ制御回路２４は、背面筐体２５に固定されるようになっている。このＥＭＶ制御回路２４は、ＥＭＶ基板２３から乗員の入力に基づく電気信号の入力を受け、また無線通信用回路２６を用いて携帯電話３およびＰＤＡ４と通信を行う。またＥＭＶ制御回路２４は、この入力および通信に基づいて、必要に応じて液晶ディスプレイ２２を制御して情報を表示させ、またケーブルを介してスピーカ５に音声信号を出力する。
【００１０】
背面筐体２５は、ＥＭＶパネル２１に固定されることで、車載アンテナ２７、無線通信用回路２６、ＥＭＶ制御回路２４、ＥＭＶ基板２３、および液晶ディスプレイ２２の背面を外部から保護するものである。
【００１１】
無線通信用回路２６および車載アンテナ２７はＥＭＶ基板２３に取り付けられている。この無線通信用回路２６および車載アンテナ２７が取り付けられる位置は、無線通信用回路２６のＥＭＶ２の前方、すなわちＥＭＶ基板２３から遠ざかる方向の一つに対する電波の入力、出力が妨げられない位置である。
【００１２】
図１９に、この無線通信用回路２６の構成を示す。無線通信用回路２６は、無線通信において、車載アンテナ２７から受信した信号に対して、ＲＦ部１１で増幅、フィルタリング、周波数変換、Ａ／Ｄ変換等のアナログ処理を行い、またベースバンド部１２で復調等のデジタル処理を行う。ＣＰＵ１３はＲＯＭ１４に記録されたプログラムに基いて作動し、その作動の必要に応じてＲＡＭ１５に対してデータの書き込み、読み出しを行うことで、ベースバンド部１２でデジタル処理された受信データに対する通信制御等のための処理を行う。またＣＰＵ１３は、処理の必要に応じて導電性ケーブルを介してＥＭＶ制御回路２４とデータや制御信号のやりとりを行う。また無線通信用回路２６は、このＣＰＵ１３から無線送信のためにベースバンド部１２に出力されたデータに対して、ベースバンド部１２で変調等のデジタル処理を行い、ＲＦ部１１でＤ／Ａ変換、増幅、周波数変換、フィルタリング等のアナログ処理を行い、その処理の結果の信号を車載アンテナ２７に出力する。
【００１３】
車載アンテナ２７は平面アンテナから成り、ＥＭＶ基板２３の導体面をグラウンド面として用いる。このために、車載アンテナ２７はＥＭＶ基板２３の導体面と電気的接続を成す。なお、以下においては車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３の導体面との電気的接続のことを単に車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３の電気的接続と記す。
【００１４】
図２０に、ＥＭＶ２の前方側すなわち液晶ディスプレイ２２の表示面側から見たＥＭＶ基板２３と、このＥＭＶ基板２３に取り付けられた車載アンテナ２７を示す。車載アンテナ２７がＥＭＶ基板２３に取り付けられる位置は、図２０のようにＥＭＶ２の前方からＥＭＶ基板２３を見た場合の、それに対してＥＭＶ基板２３が線対称となるような線（以下ＥＭＶ基板２３の対称線、あるいは単に対称線と記す）上である。この対称線は、ＥＭＶ基板２３の内縁に関する対称線であるとも言える。このようなＥＭＶ基板２３の対称線は２本ある。１つは、図２０において二点鎖線でしめされた線（以下センターラインと記す）である。このセンターラインは、ＥＭＶ基板２３の面を上下に分ける図面左右方向への対称線である。なお、もう１つの対称線は、ＥＭＶ基板２３の面を左右に分ける図面上下方向の対称線（図示せず）である。
【００１５】
この車載アンテナ２７は、この取り付けられた点において、ＥＭＶ基板２３と直接電気的接続を成している。より具体的には、車載アンテナ２７の裏面の接地用端子２８が、ＥＭＶ基板２３の表面に設けられたＥＭＶ基板２３の内層と導通している点に接続されている。すなわち、車載アンテナ２７は車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３との電気的接点に設置されている。
【００１６】
このような電気的接続により、車載アンテナ２７はＥＭＶ基板２３をグラウンド面とする電波の放射ができる。これによってグラウンド面の面積が増えるので、アンテナの出力性能が向上する。しかしその一方、このＥＭＶ基板２３のグラウンド面としての効果は、この車載アンテナ２７の電波の放射時、ＥＭＶ基板２３に電流が流れ込み、それによってＥＭＶ基板２３から２次放射が発生し、車載アンテナ２７から直接放射される電波と干渉すると見ることもできる。この干渉は以下に示すように、場合によっては車載アンテナ２７の放射に悪影響を及ぼす。
【００１７】
本発明者らは、以上のような車内ネットワークにおいて、車載アンテナ２７が２．４ＧＨｚ（Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈで用いられる周波数）の電波を放射したときの、車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３からの電波の各伝搬方向についての放射特性を実測した。図２１に、この実測結果のグラフを示す。これは、電波の各方向毎への利得（垂直、水平成分合成）を太実線でプロットしたグラフである。０で示される方向が液晶ディスプレイ２２の正面方向、±９０で示される方向が液晶ディスプレイ２２の面に平行な方向である。この図に示されるように、実線が前方部においてディップ（窪み）を形成している。これは、この部分に対応する方向における利得が低下していることを表している。このように、ＥＭＶ２の前方部の利得が低下すると、携帯電話３、ＰＤＡ４、等と車内ネットワークとの無線通信が阻害される可能性が高くなる。
【００１８】
ＥＭＶ基板２３のような額縁形状の導体板ではなく、平板状の導体板をグラウンド面としたアンテナの場合、このような前方への放射の利得の低下は起こらないことが知られているので、この利得の低下はＥＭＶ基板２３が内縁を有する形状となっていることによるものと考えられる。実際本発明者らは、このときのＥＭＶ基板２３における電流の分布を数値計算（モーメント法）によって解析し、図２０中横長の楕円で囲まれた部分に、導体板としてのＥＭＶ基板２３の内縁に沿った特に強い高周波電流が流れるという結果を得た。高周波電流はダイポールアンテナとして電磁放射を行うことが知られている。従って、この内縁部の高周波電流によって放射される電波が、車載アンテナ２７の放射に対して主要な影響を及ぼすと言える。
【００１９】
本発明は上記点に鑑みて、内縁を有する枠状の導体板をグラウンド面として用いるアンテナにおいて、導体板の２次放射に起因する、アンテナおよび導体板の、導体板から遠ざかる方向への放射への利得の低下を抑えることを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための請求項１に記載の発明は、内縁を有する枠状の導体板（２３）をグラウンド面として用いるアンテナ（２７）の実装方法であって、内縁は長方形で近似でき、導体板（２３）のアンテナ（２７）との電気的接点を、導体板（２３）の内縁に関する対称線から離れた点とすることを特徴とするアンテナの実装方法である。
【００２１】
これによって、内縁が長方形で近似できる枠状の導体板（２３）の対称線から離すように電気的接点の位置を定めることで、後述するように導体板（２３）の内縁からの２次放射のアンテナ（２７）の放射への干渉を低減することができる。したがって、導体板（２３）の２次放射に起因する、アンテナ（２７）および導体板（２３）の、導体板（２３）から遠ざかる方向への放射への利得の低下を抑えることができる。
【００２２】
なお、導体板（２３）のアンテナ（２７）との電気的接点とは、導体板（２３）とアンテナ（２７）とが直接接続している点、および導体板（２３）がアンテナ（２７）と導通する導電性ケーブル等の媒介物と接続している点の両方を有する概念である。すなわち、ここでは接続とは直接的なものであるか間接的なものであるかに関わらない概念である。
【００２３】
また、長方形で近似できるものとしては、例えば長方形の角が丸まって楕円形状のようになっているものも含む。
【００２４】
また、請求項１に記載のアンテナの実装方法においてさらに、電気的接点を、対称線からアンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れている点とすることを特徴とする。
【００２５】
これによって、後述するように導体板（２３）の内縁からの２次放射のアンテナ（２７）の放射への干渉をほぼ最大限に低減することができる。したがって、導体板（２３）の２次放射に起因する、アンテナ（２７）および導体板（２３）の、導体板（２３）から遠ざかる方向への放射への利得の低下を抑えることができる。
【００２６】
なお、この請求項１、および以下で参照する請求項２、３において、波長の４分の１の奇数倍とは、必ずしもこの厳密な値を満たすもののみを請求の範囲とするものではなく、例えば取り付け誤差等によるこれらの値からの若干のずれがあるものも、本発明とほぼ同等の効果を得ることができるものであれば請求の範囲内に含むものである。
【００２７】
また、請求項２に記載の発明は、内縁を有する枠状の導体板（２３）と、導体板（２３）をグラウンド面として用いるアンテナ（２７）を備え、内縁は長方形で近似でき、導体板（２３）は導体板（２３）のアンテナ（２７）との電気的接点を内縁に関する対称線から離れた点に有していることを特徴とするアンテナの実装構造である。
【００２８】
これによって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００２９】
また、請求項２に記載のアンテナの実装構造においてさらに、導体板（２３）は、電気的接点を対称線からアンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れた点に有していることを特徴とする。
【００３０】
これによって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００３１】
また、請求項３に記載の発明は、車内で用いられるモニタ装置であって、画像を表示する長方形で近似できるディスプレイ（２２）と、ディスプレイ（２２）を、その表示が視認できるように囲むパネル（２１）と、ディスプレイ（２２）が貫通できるように長方形で近似できる内縁が設けられた枠状の基板（２３）と、車内の無線通信に用いられるアンテナ（２７）とを備え、パネル（２１）は操作ボタン（３１）を有し、基板（２３）は、操作ボタン（３１）の入力を検出するための回路が設けられた層と、導体板から成る層とを有し、アンテナ（２７）は導体板をグラウンド面として用い、基板（２３）は導体板のアンテナとの電気的接点を内縁に関する対称線から離れた点に有していることを特徴とするモニタ装置である。
【００３２】
これによって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００３３】
また、請求項３に記載のモニタ装置においてさらに、基板（２３）は、電気的接点を対称線からアンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れた点に有していることを特徴とする。
【００３４】
これによって、請求項１と同様の効果が得られる。
【００３５】
なお、上記各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【００３６】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の一実施形態として、車内ネットワークの一部としてのＥＭＶおよびＥＭＶへのアンテナの実装方法について説明する。
【００３７】
図１に、本実施形態における車内ネットワークの全体構成図を示す。この車内ネットワークは、先に説明した図１７の車内ネットワークにおけるＥＭＶ２に代えて、このＥＭＶ２と構成の異なるＥＭＶ２’を有しているが、その他の構成要素は図１７の車内ネットワークと同等である。以下、ＥＭＶ２’とＥＭＶ２の違いについて説明する。
【００３８】
図２に、ＥＭＶ２’の車内への配置を模式的に示す。この図は、車内のインストルメントパネル６の正面図である。ＥＭＶ２’は、インストルメントパネル６の中央部に埋め込まれるように実装される。
【００３９】
このＥＭＶ２’は、図１８で示したものと同様の構成要素を有している。ただし、図１８とはＥＭＶ基板２３から車載アンテナ２７への電気的接点の位置が異なっている。図３に、このＥＭＶ２’の前方側すなわち液晶ディスプレイ２２の表示面側から見たＥＭＶ基板２３と、このＥＭＶ基板２３に取り付けられた車載アンテナ２７を示す。また前方とは、ＥＭＶ基板２３から遠ざかる方向であるとも言える。この図中のλとは、無線通信用回路２６が車載アンテナ２７を用いて送信また受信する電波の波長の１つである。本実施形態においては、この波長λは２．４ＧＨｚの電波の波長、すなわち約１２ｃｍである。図中の二点鎖線は、ＥＭＶ基板２３のセンタライン、すなわちＥＭＶ基板２３の上下を分ける対称線である。
【００４０】
車載アンテナ２７は、この図３に示す位置、すなわちセンタラインからλ／４（約３ｃｍ）の長さだけ離れた点においてＥＭＶ基板２３に取り付けられている。このセンタラインは、ＥＭＶ基板２３を上下に分ける対称線でもある。また、この車載アンテナ２７はこの点においてＥＭＶ基板２３と電気的に接続している。より具体的には、車載アンテナ２７の裏面の接地用端子２８が、ＥＭＶ基板２３の表面に設けられたＥＭＶ基板２３の内層と導通している点に接続されている。したがって、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への電気的接点は、センタラインから車載アンテナ２７が送信または受信する無線電波（２．４ＧＨｚ）の波長の４分の１の長さだけ離れていると言える。
【００４１】
以上のように車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３の電気的接点が配置された場合において、車載アンテナ２７が２．４ＧＨｚの電波を放射したときの、車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３からの電波の各伝搬方向についての放射特性の実測値のグラフを図４に示す。これは、電波の各方向毎への利得（垂直、水平成分合成）をｄＢ単位でプロットしたグラフである。０で示される方向が液晶ディスプレイ２２の正面方向、±９０で示される方向が液晶ディスプレイ２２の面に平行な方向である。実線が上述した実測値のプロットであり、破線が図２１に示したＥＭＶ２が同様の条件で電波放射を行ったときのプロットである。
【００４２】
図４中楕円で囲まれた部分、すなわちＥＭＶ２’の前方への放射の利得において、ＥＭＶ２の車載アンテナ２７が電波を放射した場合にできたディップの部分が、本実施形態のＥＭＶ２’の場合にはなくなっており、その結果前方への放射の利得の低下が抑えられている。
【００４３】
このように、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への電気的接点が、センタラインから車載アンテナ２７が送信または受信する無線電波（２．４ＧＨｚ）の波長の４分の１の長さだけ離れていることで、内縁を有する枠状の導体板をグラウンド面として用いるアンテナにおいて、基板の２次放射に起因する、アンテナおよび基板によるＥＭＶ基板２３の前方への放射への利得の低下を抑えることが可能となる。
【００４４】
以下、このようにＥＭＶ基板２３と車載アンテナ２７との電気的接点の位置をセンタラインからλ／４だけ離したときに、電波放射の前方への利得が向上するメカニズムについて考察する。
【００４５】
図５に、図３に示したＥＭＶ基板２３および車載アンテナ２７において、車載アンテナ２７から電波を放射した場合の、ＥＭＶ基板２３における電流の分布を数値計算（モーメント法）によって解析した結果を示す。図５中横長の楕円で囲まれた部分に、ＥＭＶ基板２３の内縁に沿った、周辺に比べ特に強い高周波電流が流れるという結果を得た。具体的には、この特に強い高周波電流の最大電流値は、車載アンテナ２７直下の最大電流値の１／５程度である。
【００４６】
この図５と、ＥＭＶ２で同じ条件の数値計算を行った場合の結果を示す図２０とを比較すると、本実施形態の場合は、強い高周波電流が流れる箇所が図２０の場合とずれていることがわかる。この違いを図６および図７を用いてより詳細に説明する。
【００４７】
図６は、図２０に示した場合においてＥＭＶ基板２３の内縁に発生する高周波電流の配置を示す図である。この図６中、ＥＭＶ基板２３の内縁に沿った点線部分が上記した強い高周波電流が流れる箇所である。各部分で同相と付記されているものは、それぞれ電流の向きが同じとなっているものである。また、逆相と付記されている部分は、同相とされている部分と電流の向きが逆となっている。この図６に示すように、矢印によって示される強い高周波の組は、同相同士、または逆相同士で対向するように上下に位置する。なお、各組は、他の組と長さλ／２だけ左右に離れている。
【００４８】
図７は、図５に示した本実施形態の場合において、ＥＭＶ基板２３の内縁に発生する高周波電流の配置を図６と同じ方法で示した図である。この図７においては、同相の強い高周波電流の部分の組が上下に対向するように並んでおらず、λ／２だけ左右にずれている。強い高周波電流の部分は電波を放射するダイポールアンテナと同一視できることが知られているので、以下強い高周波電流の部分をダイポールアンテナと記す。
【００４９】
このような、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への電気的接点の位置の違いによって生ずるＥＭＶ基板２３内縁の強い高周波電流の配置の違いが、車載アンテナ２７の電波放射に及ぼす影響を以下定性的に説明する。
【００５０】
図８に、図６における１組の同相の高周波電流を放射源とする電波放射の、ＥＭＶ基板２３のセンタラインを含むＥＭＶ基板２３に垂直な面内８０における特性を模式的に示す。ダイポールアンテナ８２、８３から延びている実線が、面内８０における放射の指向性を示している。また、図８下部は、この面内８０におけるダイポールアンテナ８２、８３が放射する電波の波面を示している。ダイポールアンテナ８２および８３からの波面はほぼ一致し、互いに強め合う関係となる。
【００５１】
図９に、このようなダイポールアンテナ８２、８３および車載アンテナ２７による電波放射の面内８０における特性を模式的に示す。この図９の下部には、面内８０における車載アンテナ２７の放射する電波の波面と、図８で示したダイポールアンテナ８２、８３の放射する電波の合成波の波面を示している。この２つの波面は波源の位置が左右にずれているので、面内８０において位相がずれて互いに弱め合う部分が発生する（図中楕円で囲まれた部分）。その結果、車載アンテナ２７、ダイポールアンテナ８２、８３による放射電波の合成波の指向性に偏りが生じる。
【００５２】
この場合の、面内８０における合成波の指向性を角度毎の出力（ｄＢ）で示したプロットを図１０に実線で示す。０°の方向がＥＭＶ２の正面方向である。破線のプロットは車載アンテナ２７のみによる放射電波の指向性である。この図に示されるように、ＥＭＶ２の前方、特に図中３０°の周辺で、合成波の利得が車載アンテナ２７単独の場合より低下する。このように、ダイポールアンテナ８２、８３の放射する電波の干渉が原因で、車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３による電波放射のＥＭＶ２前方への利得が低下する。これが、ＥＭＶ基板２３の２次放射に起因する、車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３の、導体板から遠ざかる方向への放射への利得の低下のメカニズムである。なお、実際にはＥＭＶ基板２３の内縁のダイポールアンテナは複数組あるので、放射の指向性の実測値は図１０に示したものと等しくはならないが、図２１に示した様に、定性的な振る舞いは類似している。
【００５３】
ここで、図７における１組の同相の高周波電流を放射源とする電波放射の面内８０における特性を、図８同様の形式で図１１に示す。波面の間隔は電波と等しいλであり、ダイポールアンテナ８２とダイポールアンテナ８３との左右のずれはλ／２である。したがって、図１１下部に示す波面の通り、楕円で囲まれた部分においては、それぞれのダイポールアンテナの放射する電波の波面の位相は互いに逆になり、電波が打ち消し合うことになる。楕円で囲んだ部分以外の多くの部分においても、位相のずれによって電波が弱められる。このダイポールアンテナ８２および８３からの波面の位相ずれに起因する電波の弱まりは、ダイポールアンテナ８２、８３の左右の位置のずれが０から増大するとともに増大し、ずれがλ／２のとき最大となる。
【００５４】
ダイポールアンテナ８２および８３からの電波が弱まると、図９および図１０で示したような、車載アンテナ２７、ダイポールアンテナ８２、およびダイポールアンテナ８３による電波の干渉による、ＥＭＶ２前方への電波放射の利得の低下の効果が弱まる。
【００５５】
なお、車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３との電気的接点のセンタラインからのずれと、ＥＭＶ基板２３内縁部のダイポールアンテナのずれの関係をモーメント法によってシミュレートした結果を図１２（ａ）〜（ｄ）に示す。図１２（ａ）は電気的接点がセンタライン上にある場合、（ｂ）はセンタラインより１ｃｍ上方に離れている場合、（ｃ）は２ｃｍ上方に離れている場合、（ｄ）は３ｃｍ（λ／４）上方に離れている場合を示している。これによって、センタラインと電気的接点との距離が０からλ／４まで連続的に離れていくに従って、上下の同相のダイポールアンテナのずれも０からλ／２まで連続的に変化していくことがわかる。
【００５６】
以上のシミュレーションによる、それぞれの場合における電波放射の指向性をプロットしたものが図１３である。この図中、破線が車載アンテナ２７単独の電波放射による指向性、実線が図１２（ａ）の場合における車載アンテナ２７、ダイポールアンテナ８３、８４の合成波の指向性、２点鎖線が図１２（ｄ）の場合における車載アンテナ２７、ダイポールアンテナ８３、８４の合成波の指向性である。図１２（ｄ）の場合の前方への利得は、車載アンテナ２７単独の場合に比べて劣るものの、図１２（ａ）の場合に比べて低下が抑えられていることがわかる。
【００５７】
なお、請求項に記載のアンテナは車載アンテナ２７に対応し、パネルはＥＭＶパネル２１に対応し、ディスプレイは液晶ディスプレイ２２に対応し、基板はＥＭＶ基板２３に対応し、モニタ装置はＥＭＶ２’に対応する。
【００５８】
また、車載アンテナ２７の位置をセンタラインからずらずことで発生する、前方への電波放射の利得の低減を抑えるという効果は、このセンタラインからのずれが厳密にλ／４である場合にのみ奏するものではなく、例えばλ／４から±１ｃｍ程度以内のずれであれば、利得の低減を抑える効果が最大に表れる場合のの７０％の効果を奏することが発明者らの数値計算によって明らかになっている。
【００５９】
また、電気的接点の位置とセンターラインとの距離がλ／４となっておらずとも、電気的接点がセンターラインからずれていれば、ちょうどセンタライン上に電気的接点がある場合に比べて利得の低下を抑えることができると言える。図１４は、車載アンテナ２７単独の場合、および図１２（ａ）〜（ｄ）の場合における、放射電波の−９０°〜＋９０°までの利得の平均値をｄＢ単位でプロットしたグラフである。横軸の左端が車載アンテナ２７単独の場合であり、（ａ）〜（ｄ）の文字が付された部分がそれぞれ図１２の（ａ）〜（ｄ）に対応している。すなわち、横軸は電気的接点のセンタラインからの距離に対応している。
【００６０】
この図においては、（ａ）の場合、すなわち電気的接点がセンターライン上にある場合が最も利得が低下しており、（ｂ）〜（ｄ）の様に電気的接点がセンターラインから離れている場合は、その低下が抑えられている。
【００６１】
さらに、電気的接点のセンタラインからの距離がおよそλ／４のみならず、およそλ／４の奇数倍であっても本実施形態と同様の効果を得ることができる。このことを、図１５を用いて説明する。図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ、電気的接点とセンタラインとの距離が０、λ／４、（２／４）λ、（３／４）λ離れている場合において、ＥＭＶ基板２３内縁に発生するダイポールアンテナ６１〜６５、７１〜７５の配置をモーメント法でシミュレートした結果を示す。奇数の符号が付されたダイポールアンテナが互いに同相の関係にあり、偶数の符号が付されたものはこれら同相のダイポールアンテナに対して逆相となっている。
【００６２】
（ａ）→（ｂ）→（ｃ）→（ｄ）のように、電気的接点とセンタラインの距離が大きくなっていくに従って、ダイポールアンテナは時計回りに内縁に沿って移動してゆき、（ｄ）においては、同相同士、逆相同士のダイポールアンテナの左右のずれが、（ｂ）と同様になる。例えば、（ｂ）においてはダイポールアンテナ６３とダイポールアンテナ７３が互いに弱め合う位置関係にあり、（ｄ）においてはダイポールアンテナ６３とダイポールアンテナ７５とが同様の弱め合う位置関係にある。したがって、電気的接点とセンタラインとの距離が（３／４）λの場合においても、電波放射の前方への利得の低減をほぼ最大限に抑えることができる。またさらに電気的接点とセンタラインとの距離を離していっても、λ／２の距離毎に同相同士、逆相同士の位置関係が（ｂ）、（ｄ）と同様になる。したがって、電気的接点とセンタラインとの距離がλ／４のおよそ奇数倍であっても本実施形態と同様の効果を得ることができる。
【００６３】
これを図１４に即して説明すると、図１４の（ｄ）から電気的接点とセンターラインとの距離が大きくなっていくと、（ｄ）をピークに平均利得は減少してゆき、その先は距離がλ／４の偶数倍のときに極小となり、また距離がλ／４の奇数倍のときに極大となると言える。
【００６４】
ただしこの効果は、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への接点が、ＥＭＶ基板２３内に収まるような位置にある場合にのみ有効である。
【００６５】
また、本実施形態のＥＭＶ２’においては、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への電気的接点に、車載アンテナ２７が直接接続されているが、必ずしもこのようになっている必要はない。他の接続例の概略図を図１６に示す。この図の例のように、車載アンテナ２７は同軸ケーブル３２を介してＥＭＶ基板２３に電気的接続を成していてもよい。換言すれば、ＥＭＶ基板２３の車載アンテナ２７への電気的接続点における、これらＥＭＶ基板２３と車載アンテナ２７との接続は、間接的なものであってもよい。
【００６６】
また、本実施形態においては、ＥＭＶ基板２３における電気的接点との距離の起点となる対称線としてセンターラインを用いたが、この対称線としては、ＥＭＶ基板２３の面を左右に分ける図面上下方向の対称線であってもよい。
【００６７】
また、本実施形態においては、無線通信用回路２６とＥＭＶ制御回路２４とは有線にて接続していたが、無線通信用回路２６はＥＭＶ制御回路２４と接続することなく、他の車内の情報機器と接続しているのみであってもよい。すなわち、無線通信用回路２６および車載アンテナ２７は、車内における無線通信の媒介をするものであって、かつＥＭＶ２’に取り付けられていればよいのであって、必ずしもＥＭＶ制御回路２４と信号をやりとりする必要はない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態における車内ネットワークの全体構成図を示す。
【図２】車内前部のインストルメントパネルの模式図である。
【図３】前方から見たＥＭＶ基板２３と車載アンテナ２７を示す図である。
【図４】車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３からの電波の放射特性の実測値のグラフである。
【図５】ＥＭＶ基板２３における電流の分布を数値計算によって解析した結果を示す図である。
【図６】ＥＭＶ基板２３の内縁に発生する高周波電流の配置を示す図である。
【図７】ＥＭＶ基板２３の内縁に発生する高周波電流の配置を示す図である。
【図８】１組の同相の高周波電流を放射源とする電波放射の面内８０における特性を示す図である。
【図９】ダイポールアンテナ８２、８３および車載アンテナ２７による電波放射の面内８０の特性を示す図である。
【図１０】面内８０における合成波の指向性を角度毎にプロットしたグラフである。
【図１１】１組の同相の高周波電流を放射源とする電波放射の面内８０における特性を示す図である。
【図１２】車載アンテナ２７とＥＭＶ基板２３との電気的接点のセンタラインからのずれと、ＥＭＶ基板２３内縁部のダイポールアンテナのずれの関係を示す図である。
【図１３】電波放射の指向性をプロットした図である。
【図１４】車載アンテナ２７単独の場合、および図１２（ａ）〜（ｄ）の場合における、放射電波の利得の平均値を示すグラフである。
【図１５】図１５様々な電気的接点とセンタラインとの距離における、ＥＭＶ基板２３内縁に発生するダイポールアンテナの配置を示す図である。
【図１６】ＥＭＶ基板２３と車載アンテナ２７との他の接続例の概略図である。
【図１７】車両１内における車内ネットワークを示す図である。
【図１８】ＥＭＶ２の構成および組み付け方法を示す概念図である。
【図１９】無線通信用回路２６の構成を示す図である。
【図２０】ＥＭＶ基板２３と車載アンテナ２７を示す図である。
【図２１】車載アンテナ２７およびＥＭＶ基板２３からの電波の放射特性を示す図である。
【符号の説明】
１…車両、２…ＥＭＶ、３…携帯電話、４…ＰＤＡ、５…スピーカ、
６…インストルメントパネル、１１…ＲＦ部、１２…ベースバンド部、
１３…ＣＰＵ、１４…ＲＯＭ、１５…ＲＡＭ、２１…ＥＭＶパネル、
２２…液晶ディスプレイ、２３…ＥＭＶ基板、２４…ＥＭＶ制御回路、
２５…背面筐体、２６…無線通信用回路、２７…車載アンテナ、
３１…操作ボタン、３２…同軸ケーブル、８２、８３…ダイポールアンテナ。

Claims

内縁を有する枠状の導体板（２３）をグラウンド面として用いるアンテナ（２７）の実装方法であって、前記内縁は長方形で近似でき、前記導体板（２３）の前記アンテナ（２７）との電気的接点を、前記導体板（２３）の前記内縁に関する対称線から前記アンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れている点とすることを特徴とするアンテナの実装方法。
内縁を有する枠状の導体板（２３）と、前記導体板（２３）をグラウンド面として用いるアンテナ（２７）を備え、
前記内縁は長方形で近似でき、
前記導体板（２３）は前記導体板（２３）の前記アンテナ（２７）との電気的接点を前記内縁に関する対称線から前記アンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れた点に有していることを特徴とするアンテナの実装構造。
車内で用いられるモニタ装置であって、
画像を表示する長方形で近似できるディスプレイ（２２）と、
前記ディスプレイ（２２）を、その表示が視認できるように囲むパネル（２１）と、
前記ディスプレイ（２２）が貫通できるように長方形で近似できる内縁が設けられた枠状の基板（２３）と、
車内の無線通信に用いられるアンテナ（２７）とを備え、
前記パネル（２１）は操作ボタン（３１）を有し、
前記基板（２３）は、前記操作ボタン（３１）の入力を検出するための回路が設けられた層と、導体板から成る層とを有し、
前記アンテナ（２７）は前記導体板をグラウンド面として用い、
前記基板（２３）は前記導体板の前記アンテナとの電気的接点を前記内縁に関する対称線から前記アンテナ（２７）が送信または受信する無線電波の波長の４分の１の奇数倍の長さだけ離れた点に有していることを特徴とするモニタ装置。