Как выглядит диаграмма направленности такой СВЧ антенны на плате?
Если найденные прямоугольные структуры на плате таки есть вторая антеннаРазумеется, 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.
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.