Всем доброго времени суток.
Суть проблемы следующая: имеется устройство корпус из алюминия(дюралюминия) размерами 150х150х50(мм). Меньшая сторона является верхом, там же планируется расположить 2 антенны - Glonass/GPS и WiFi (2.4ГГц). Обе антенны закрыты полиамидным колпачком размерами 100х35х50(мм). Навигационная антенна патч структура на фарфоре с усилителем и ее тип уже определен и утвержден - те реально проверена в предыдущих иттерациях устройства. Оставшееся место под колпачком (примерно пространство размерами 60х32х45(мм)) планируется использовать для антенны WiFi. При этом диаграммма направленности антены должна быть по возможности как можно ближе к всенаправленной так как устройство мобильное - ориентации на аналогичное(ые) устр-ва не предусмотренно из-за динамического изменения местоположения оных в пространстве. Дальность связи предполагается до 200-250м. Выходная мощность WiFi модуля 80-90мВт(Модуль собственная разработка "соседей" по конторе). Ими же была предложена конструкция PIFA-антенны на печатной плате устанавлеваемой вертикально на верхней стороне устройства.
Собственно сам вопрос: есть ли альтернатива данному конструктиву(PIFA-антенна на PCB), будет ли обеспечиваться требуемая дальность при заявленных "соседями" характеристиках:КСВ<=1,7 Gain?total?=1dB направленность практически круговая. Сомнения закрались из-за того что при моделировании всей кострукции в HFSS13 были получены КСВ=150 Gaintotal=-0.16dB (исходные данные были полученны от соседей в IGES формате для воспроизведения антенны на PCB в среде PCAD и последующего заказа) но так как я не антеннщик а схемотехник и из-за сложившихся "натянутых" отношений с "соседями" прошу помочь советом реальны ли заявленные ими характеристики и есть ли альтернатива PCB в виде обьемной структуры которая может вписаться в данные обьемы(60х32х45(мм)). Установка усилителя нежелательна из-за возрастающего энергопотребления всего устройства. И еще "кто в теме" рассматривается вариант коммутации двух антенн на один WiFi модуль - одна вышеописанная а вторая наверно четвертьволноый штырь с противовесом хотелось бы получить подсказку на пример реализации коммутатора если есть то исполнения в виде SMD микросхемы.
Спасибо всем откликнувшимся.

ну, с КСВ = 150 вы загнули, конечно. Это просто говорит о том, что вы либо неправильно нарисовали модель, либо неправильно рассчитали параметры планарной антенны. В любом случае (с усилителем или без) при таком КСВ работать нельзя.

слышал о фрактальных антеннах. Их даже серийно выпускают, но говорят, что пока могут быть проблемы с патентом и , соответственно, их использованием в своих разработках.
Вспомнил о них, т.к. данный тип антенн применяют в мобильных устройствах. Может подойдет?
Но там нет строгой теории.

Фрактальные антенны - дань моде. Получить хороших параметров пока не удалось никому. Забросили это дело. Да есть несколько патентов. Студентов обучают, вот они и делают курсовики, в штатах только встречал такое. В мобилах не встречал ни разу, интересовался этой темой.
Есть книжки по фрактальным антеннам и их расчету, с теорией там все нормально, проблем нет. Кто то из студентов в HFSS выкладывал пару лет назад расчёты, параметры получаются не алё. CIFA, PIFA, FA выигрывают по параметрам у фрактальных, вот их используют в мобилах в основном.

Не беспокойтесь, заявленные вами характеристики для PIFA получить реально и в указанных габаритах несложно, единственное - будет неравномерность диаграммы направленности 2-3 дБ, но это нестрашно. По поводу КСВ 150 - что-то вы неправильно намоделировали, так как ни один нормальный антенщик никому не покажет спроектированную им антенну с такими параметрами.

PIFA - это и есть четвертьволновый штырь с противовесом, только согнутый для компактности, и согласованый шунтом на желаемое число Ом. Принципиальной разницы между двумя этими антеннами нет. Так что коммутатор вам, скорее, не нужен. Но если вдруг захотите - Skyworks.

Альтернатив - целая куча, практически все они представляют собой модификации того же четвертьволнового штыря, только искаженные до неузнаваемости с целью уменьшения габаритов, расширения полосы частот, достижения многочастотности (как упомянутые фрактальные антенны, к примеру) и т.д. Не загоняйтесь.

Поскольку обычная ПИФА антенна имеет линейную поляризацию, часто используют две ортогональные антенны с возможностью их выбора коммутатором на пин диодах.

2 Uve: используют-то используют, но здесь PIFA над девайсом, а связь в азимутальной плоскости. Для этой задачи, как мне кажется, достаточно одной антенны с вертикальной поляризацией. Над землей, насколько я помню, горизонтальная затухает сильнее. С другой стороны, diversity по поляризациям в условиях богатой многолучевости лишней, конечно, не будет.

В данном габарите поместится обыкновеннный четверть-волновый вибратор. КСВ и КУ будет достаточно

...обыкновеннный четверть-волновый вибратор
Интересно, и как у него должен быть расположен земляной полигон по вашему? Если это только вибратор четверть-волновый а не FA, PIFA и тп.

Спасибо всем откликнувшимся. После двухнедельного вкуривания в "детище" "соседей" и ускоренного изучения HFSS действительно было установленно:
1. Диаграмма в азимутальной плоскости имеет провалы в 2-4 дБ
2. При расчетах "соседи" опустили наличие полиамидного колпачка отсюда такой КСВ "дикий"
3. При замене значений сосредоточенных(правильнее наверно сказать дискретных) элементов согласования (C,L) своими расчитанными удалось добиться VSWR <1,6 и Gaintotal=1,7...2,5dB и затухание отраженной волны в требуемом диапазоне не хуже чем -12dB
Отсюда делаю вывод что констукция вполне работоспособная только вот из-за "соседей" уже приобрели маленькую кучку "ненужных" индуктивностей и конденсаторов
Еще раз всем спасибо и наверно тему можно закрыть.