Как выглядит диаграмма направленности такой СВЧ антенны на плате?

Question

[teleghost]

Уважаемые радисты, связисты, выпускники радиофаков, приветствую вас!

Есть такой девайс Zyxel Keenetic 4G (домашний роутер Wi-Fi, модель 2011г). Устройство достаточно старое, но в меру умное и кондовое, а главное: софт обновляется и поддерживает почти все скоростные абонентские LTE-терминалы последних моделей. Работает на 12В, купить можно за гроши, отличный расходник для летне-дачных домов с грозами и плохим электроснабжением. Выпускался в двух редакциях: Revision A и Revision B. Последняя как раз и отличается тем, что внешняя штыревая антенна Wi-Fi (2.4ГГц, КУ 5dbi) дополнена внутренней (на фото ниже предположительно она, но я не специалист).


Диагональ белого прямоугольника "шелкографии" вокруг меди -- чуть меньше дюйма. Расположено это в самом пустом и дальнем углу от внешней штыревой антенны Wi-Fi 2.4ГГц 5dbi. На обратной стороне платы ничего особенного нет.

всё устройство в сборе

Производитель сказал следующее:

Добавлена внутренняя антенна Wi-Fi. Теперь в устройстве используются одновременно внешняя и внутренняя антенны (технология Diversity). Внутренняя антенна не увеличивает область покрытия, а обеспечивает дополнительную чувствительность, увеличивает надежность связи при работе с беспроводной точкой доступа и предназначена для борьбы с "мертвыми зонами" приема.

Я так понимаю, что внешняя штыревая антенна устройства имеет диаграмму в виде приплюснутого вдоль оси антенны сфероида (КУ антенны всего 5dBi, т.е. вряд ли это блин).

Если найденные прямоугольные структуры на плате таки есть вторая антенна, то у меня три вопроса:
1) Куда она светит? "Гантелей" перпендикулярно плоскости платы? Было бы логично прикрыть подслеповатые "полюсы" штыревой антенны, особенно в частном доме с тремя этажами и подвалом...
2) В каких пределах обычно находятся КУ таких антенн на плате? Предположу, что он очень малый.
3) Если отвинтить внешнюю штыревую антенну на 5dBi и прикрутить "хлыст" на 8-10dBi, электронику на плате не стошнит от такого издевательства?

Ещё картинка в спойлере для понимания габаритов: ниже микросхемы Winbond справа видны два ряда по пять "пятачков" с шагом 2.54мм (простите за электронный каламбур).

Понимаю, практической пользы от этой информации немного, мне скорее для расширения кругозора, чем зоны покрытия. Заранее спасибо.

окружающая плата (крупнее)

UPD:Ребята, я признателен за отсылы по spatial diversity, MIMO и прочим вещам, но в этих местах мой кругозор уже расширен, не тратьте время. Судя во всему, это слабонаправленная антенна PIFA, только на что похожа её ДН?

Answer 1

[Виктор]

Если найденные прямоугольные структуры на плате таки есть вторая антенна

Разумеется, это она.

1) Куда она светит? "Гантелей" перпендикулярно плоскости платы? Было бы логично прикрыть подслеповатые "полюсы" штыревой антенны, особенно в частном доме с тремя этажами и подвалом...

Поскольку форма её не является регулярной, а представляет собой набор проводников произвольной длины и ширины, вряд ли можно достаточно точно прикинуть её ДН "на глаз". Думаю, тут и математика не всякая справится. Ну, для начала в первом приближении считайте её шаровой. Паузы штыревой она при этом заполнит при любом наклоне штыря.

2) В каких пределах обычно находятся КУ таких антенн на плате? Предположу, что он очень малый.

Правильно предполагаете. Вряд дли там даже 5 дб есть.

3) Если отвинтить внешнюю штыревую антенну на 5dBi и прикрутить "хлыст" на 8-10dBi, электронику на плате не стошнит от такого издевательства?

Абсолютно не стошнит, я такое не раз делал. Надо только по возможности точнее согласовать антенну с кабелем 50 ом, чтобы не допустить стоячих волн. Ну и расположить новый штырь так, чтобы максимально эффективно использовать его блинообразную ДН, а в тех направлениях, где она имеет провалы, понадеяться на слабенькую встроенную.

Answer 2

[lonelymyp]

как было сказано, это вторая антенна для Diversity, она не увеличивает область охвата. что такое Diversity можно почитать в гугле.

если нужно увеличить область покрытия, то надо менять антенну.
электронике на плате ничего не будет.

Answer 3

[plyrvt]

Похожа на шар. Возможно слегка приплюснутый в какую-то сторону (на 1-2 дБ). В пределах погрешности измерений можно считать шаром.