環形天線

鐵氧體環棒天線，是一種用於可攜式收音機中AM接收的小環，由纏繞鐵氧體磁芯的導線組成；是當今最常見的環形天線類型。

環形天線是一種由導線、管子或其他電導體的環路或線圈組成的無線電天線，其發射通常由平衡電源供電，接收則由平衡負載供電。有兩種（或三種）不同的類型天線符合上述物理描述：

大型環形天線也稱為自諧振環形天線或全波環形天線；它們的周長接近於工作頻率下的波長整數倍，這使得它們在該頻率下自諧振。 大型環形天線在其第一個全波諧振點處輻射方向圖呈雙波瓣，在垂直於環平面的兩個方向上達到峰值。

光環天線通常可視作兩端不閉合的彎折縮短的偶極子。一些學者傾向於將它們排除在環形天線之外，因為它們可以視作彎曲偶極子；其他學者則將光環天線視為大型環形天線和小型環形天線之間的中間類別，或小型發射環的極端上限尺寸特例：在形狀和性能上，光環天線與小型環形天線非常相似，唯一的區別在於其具備自諧振能力，並且具有更高的輻射電阻。 （見下文討論）

小型環形天線也稱為磁環天線或調諧環形天線；它們的周長小於工作波長的一半（通常不超過 1 /3至 1 /4波長）。它們主要用作接收天線，但有時也用於發送，儘管它們的效率較低；周長小於約十分之一波長的環形天線效率過低，很少用於傳輸。一個常見的小型環形天線的例子是AM廣播收音機的磁棒天線。 小型環形天線的最大輻射方向位於環平面內，與大型環形天線波束峰值方向正交。

小型環形天線根據其優化目的分為兩種子類型：

小型接收環形天線是一種緊湊型天線，其設計目標為可以捕獲波長遠大於其尺寸的無線電波，這是全尺寸天線不可能做到的，或者相應的全尺寸天線不實際。如果它們的周長小於十分之一波長，會產生超銳利零深方向（信號會在此處消失），實現極高的方向測度。 優於多數中型天線，並媲美許多大型定向天線系統。小型發射環針對緊湊型天線進行了優化，是「最小損失」的信號輻射器。任何類型的小天線都是低效的，但當全尺寸天線不實際時，可以使用小型環形天線，令其周長儘可能接近半波長（儘管通常不超過0.3倍波長）使其更適合發送。儘管這樣會犧牲掉更小的小型環形天線所具備的精確定向能力。

大型自諧振環形天線

本節中針對大型環形天線的分析基於其首階諧振頻率工作狀態。在該頻率下，電磁波的自由空間波長略小於環的周長，「大型」環形天線此時達到最小可實現周長。

用於所謂短波頻率的自諧振環形天線相對較大，其周長略大於預期的工作波長，因此圓形環的直徑最大會達到約53米（對應頻率約為1.8 MHz） 。在更高的頻率下，它們的尺寸會變小，直徑縮減至約3.4米（對應頻率30 MHz）。

大型環形天線可以被等效為平行導線被分離展開成某種橢圓形或多邊形的摺疊偶極子。環的形狀可以是圓形、三角形、正方形、長方形，或者任何閉合的多邊形，但為了產生共振，環的周長必須略大於波長。

形狀

方框天線是一個方形的自諧振環；該天線還包括一個寄生元件。

環形天線的形狀可採用圓形、正方形或其他任意封閉的幾何形狀，只需其總周長略大於一個波長即可。業餘無線電中最流行的形狀方框天線（Quad antenna）即方形自諧振環形天線，通過×形支撐框架布設導線構成。為實現方向性增強，可平行堆疊一個或多個寄生環作為「寄生」引向器或反射器，形成增益隨寄生單元數量遞增的單向天線陣列。此設計旋轉45°可演變為菱形結構（由十字框架支撐）。三角環形天線（△形）可以由單個桅杆支撐，因此也用作垂直方向的環形天線。 當採用寬高比1:2的矩形環時，可獲得增益優化，同時實現50Ω電阻匹配。

與偶極天線不同，諧振環天線的極化方向與環的朝向並不顯著相關，而是取決於其饋源點的位置。 如果垂直方向的環路在底部供電，則其輻射將為水平極化；從側面供電將使其發射垂直極化波。

輻射模式

環形天線在首階諧振頻率工作時，其輻射方向圖的主波束峰值垂直於環平面。當頻率升高至更高階諧振點時，垂直方向輻射逐漸減弱，同時在環平面附近形成高強度波瓣。

在較低短波頻段，全尺寸環形天線因物理尺寸較大，通常採用水平架設方式——環平面平行於地面，導線通過周邊桅杆支撐於較低高度。 此配置產生水平極化輻射，最低諧振點附近的輻射峰值位於垂直方向，適用於區域性NVIS通信，但對大陸尺度通信效率有限。

當頻率升至約10 MHz以上（對應天線直徑約10米）時，垂直架設方案（環平面垂直於地面）更具實用性，可將主波束指向地平線方向。若頻率足夠高使天線尺寸小型化，則可配備天線旋轉器實現方向調節。相較於偶極子或摺疊偶極子，垂直大環向天空/地面的輻射損耗更低，在水平面兩個主方向上獲得約1.5 dB增益。

實際工程中通常採用端射陣列或八木式寄生單元組陣（僅一個環直接饋電，其餘作為反射器/引向器）來進一步提升增益並塑造單向輻射模式，後者結構廣泛應用於業餘無線電方框天線（如圖）。

低頻段單波長水平環形天線（俗稱惰性方框天線）用於本地NVIS通信，其輻射方向圖呈單一垂直向上波瓣（地面反射增強天頂輻射）。該天線阻抗特性受架設高度顯著影響。

工作於更高頻段時通常呈現電阻與電抗複合阻抗，需配置天線調諧器匹配。當頻率超越首階諧振點後，輻射方向圖發生波瓣裂變，低仰角輻射分量增強，尤其在超越第二諧振點的高頻段，此特性顯著提升遠距離通信效能。

光環天線

光環天線通常被視作半波偶極天線的圓形變體。儘管可歸類為彎曲偶極子，其全向輻射特性更接近小型環形天線。相較於小型環，光環天線因接近半波長的周長獲得顯著性能提升：物理尺寸增大使輻射阻抗呈超線性增長。

由於其遠大於小型環形天線的輻射阻抗，光環天線的阻抗與50歐姆同軸電纜能很好地匹配。其建造要比小型環形天線容易，製造者無需擔憂中芯導體損耗和接觸電阻的損失問題。

周長為半波長的光環天線接近或處於「小型」環形天線尺寸範圍的極限，但與大多數超大尺寸小型環形天線不同，可以通過將其視為彎曲偶極子來進行簡化分析。

實際應用

用於移動業餘無線電的車頂6米光環天線（ WA8FJW） 。注意三重環的使用。

在甚高頻（VHF）及以上波段，光環的物理直徑足夠小，可以有效地用作移動天線。

水平光環天線的水平輻射圖幾乎是全向的——增益3 dB或更低——並且可以通過使環路稍微變小並在元件尖端之間添加更多電容來實現平衡。這不僅會使增益均勻，還會減少向上的輻射，對於甚高頻來說，向上的輻射通常會因輻射到太空而被浪費。

與單極子和偶極子天線相比，光環天線接收的附近電火花干擾（例如車輛的點火噪音）更少。

電氣分析

儘管光環天線的外觀與偶極子天線有所不同，但它可以方便地視作一個彎曲成圓形的偶極子來分析（偶極子也有一個半波輻射部分，兩端為電壓波腹，電流波節）。簡單地使用偶極子結果可以大大簡化計算，並且大多數屬性與光環天線相同。光環天線的性能也可以用用於類似的、中等大小的「小型」發射環型天線技術來建模，但是為了簡潔起見，在環形天線的介紹性文章中通常會跳過這種複雜的分析。

光環天線的缺口

部分文獻誤將光環天線的開口間隙視作其與小型環形天線的本質區別（因兩端無直流導通）。該觀點在射頻條件下不成立，彎曲緊鄰的高壓端形成強電容耦合，電流以位移電流的形式穿過間隙。光環中的間隙在電氣上相當於小環上的調諧電容，儘管所涉及的寄生電容並不那麼大。

小型環形天線

直徑整整2.7米（9英尺）的「小型」環型接收天線，其「小型」系與它所使用的LF和MF波長相比的。

小型環形天線的"小型"本質在於其電尺寸小於工作波長。其輻射/接收特性與大型環形天線相反：小型環形天線的最大接收和輻射方向在環平面內，而不是像大型環形天線一樣在環平面的側面（垂直）。

與所有物理尺寸遠小於工作波長的天線一樣，小環形天線的輻射電阻較小，與歐姆損耗相比微不足道，導致天線效率較差。因此，它們主要用作較低頻率（波長為幾十到幾百米）的接收天線。輻射電阻$\ R_{\mathsf {rad}}\$與面積的平方成正比：

$R_{\mathsf {rad}}\approx 31.2{\mathsf {\ k\Omega \ }}\left({\frac {\ N\ A\ }{\lambda ^{2}}}\right)^{2}$

其中A是環圈所包圍的面積， λ是波長， N是導體繞環圈的匝數。

環形天線輻射電阻R_rad隨尺寸縮減的下降程度比線天線更劇烈，因其指數關係更高：（環形天線的輻射電阻於環面積平方（約等於周長四次方）正比，而偶極子/單極子天線則是長度平方（二次方）） 通過多匝繞制可以提升輻射電阻R_rad，其機制類似於用多根平行導線構成摺疊偶極子。

小型環形天線在10 MHz以下頻段具備接收優勢。 雖然小型環形天線的損耗可能很高，但導體損耗同時作用於信號和噪聲，而低頻段接收噪聲主要由大氣噪聲和靜電干擾主導（非接收器內部噪聲），因此信噪比可能不受影響。更輕鬆地旋轉較小天線的能力可能有助於最大化信號並消除干擾。小型結構便於旋轉，有助於最大化信號並抑制干擾。接收環採用特定技術確保零深方向銳利：包括環臂破缺屏蔽設計，且周長嚴格限定在十分之一波長左右（至多四分之一波長）。發射環則需將周長最大化至三分之一波長（理想情況為半波長），以緩解低效問題，但會犧牲零深銳度。

小型環形天線又稱為磁環天線，這是因為電小（電尺寸較小）接收環的響應與通過環的磁通量變化率成正比。 在較高頻率（或較短波長）下，當天線不再具有電小性質時，通過環路的電流分布可能不再均勻，其響應與入射場之間的關係變得更加複雜。 在發送的情況下，電小環產生的場與軸垂直於環平面的「無窮小磁偶極子」等效。

因輻射電阻極低，小型環形天線的設計優化比全尺寸天線更精細，且收發優化目標存在差異：對於全尺寸天線，發射和接收之間的互易性通常使得區別不重要，但由於接收的一些重要的射頻特性與發射的不同——特別是在 10~20 MHz以下——用於接收的小環路與用於發射的小環路略有不同。儘管兩者有許多共通點，但我們將在下面的兩個小節中分別進行討論。

小型接收環形天線

用於接收的小環形天線，由約10匝線圈圍繞一個12 cm×10 cm矩形框構成。

當環形天線周長遠小於工作波長（典型值λ/8至λ/100）時，稱為小型接收環形天線，因該尺寸僅適用於接收場景。其部分性能參數（含接收功率）與環面積成正比。在面積一定時，圓形因所需導體長度最短（對應最小損耗電阻）而成為最優構型。此類天線通常用於14 MHz以下頻段，該頻段人為干擾與大氣噪聲占主導，故只要尺寸不過小，低效率對信噪比影響有限。

具有空心結構的接收環的典型直徑在30–100 cm之間 。為了增強環路中的磁場並以此提高其效率，同時大大減小尺寸，通常將線圈纏繞在鐵氧體棒磁芯上；這稱為鐵氧體環形天線。這種鐵氧體環形天線幾乎用於所有AM廣播接收器。但汽車收音機因為AM波段的天線需要位於會屏蔽AM頻段信號的金屬車架之外，常用單極子天線等。

小型環形天線在無線電測向中也很受歡迎，部分原因是它們在環軸上具有極其尖銳、清晰的「零深」：當環軸直接對準發射器時，目標信號會突然消失。

LF 、MF和HF頻譜的大氣噪聲量。（來源：CCIR 322）該圖顯示人為噪聲（「干擾」，「QRM」）和自然大氣噪聲（「靜態」，「QRN」）均在20 MHz以上急劇下降 ，但當頻率低於10 MHz時，隨著頻率的下降，它們的功率之和上升。

小型環形天線的輻射電阻R_rad通常比構成環的導體的損耗電阻R_ℓoss小得多，從而導致天線效率較差。 因此，輸送到小環形天線的大部分功率將被損耗電阻轉化為熱量，而不是用來發射無線電波或收集無線電波（有用功）。

對於發射天線來說，浪費功率是不可取的，但對於接收天線來說，在頻率低於15 MHz時，效率低下並不重要。在較低頻段，由於大氣噪聲（靜電）和人為噪聲（干擾），甚至是來自低效天線的微弱信號也比無線電接收器自身電路中產生的內部熱噪聲或詹森噪聲強得多，因此來自環形天線的微弱信號可以在不劣化信噪比的情況下被放大，因為兩者都被相同的放大係數放大。

例如，在1 MHz處，人為噪音可能比熱噪聲基底高55 dB。如果小型環形天線的損耗為50 dB（等價於天線加上了一個50 dB 衰減器），那麼該天線的電氣效率低下對接收系統的信噪比的影響就很小。相比之下，在外部噪聲較少的頻率（大約20 MHz 及以上）下，天線損耗為50 dB 可能會使接收信噪比降低高達50 dB，導致性能很差。

然而，即使是在高頻段也不用擔心性能變糟糕：在更高、外部噪聲更小的頻率下，波長變得足夠短，使得上一節所講的光環天線尺寸足夠小而可以實現——當接收頻率為20 MHz時，只需要直徑略小於2.4 m——並且隨著頻率的增加而線性縮小。因此，隨著頻率提高，外部噪聲變小，用更大但仍然相對緊湊的光環天線替換小型接收環形天線就越方便。它基本上是小型接收環形天線的直接替代品，但具有更優越的信號接收性能。

輻射模式和極化

環形天線的輻射模式。距原點的距離與該方向的功率密度成正比。全波環（左）最大功率點在導體平面的法向，而零深點位於導體面內，小型環型天線（右）在導體平面內發射最大功率，而零深點位於導體平面的法向。

小型環形天線的輻射和接收模式與周長接近一個波長的大型自諧振環形天線的輻射和接收模式正交。由於環路比波長小得多，因此任何時刻的電流在圓周上是准靜態的。根據對稱性原理，沿環軸垂直入射的電磁波在環兩側繞組感應的電壓相互抵消，形成軸向零深。 相反，環平面內的入射波因近遠端相位差產生非完全抵消，形成輻射峰值。增大環尺寸可顯著提升相位差，使輻射電阻和天線效率呈超線性增長。

我們也可以從另一個角度看小型環形天線：根據安培定律，將其簡單地視為與線圈平面垂直方向上的磁場耦合的電感線圈。然後考慮垂直於該平面傳播的無線電波。由於自由空間中電磁波的磁場（和電場）是橫波（在傳播方向上沒有分量），可以看出電磁波的磁場和小型環形天線的磁場將成直角，因此不會耦合。出於同樣的原因，在環路平面內傳播的電磁波，其磁場垂直於該平面，與線圈的磁場耦合。由於傳播電磁波的橫向磁場和電場成直角，因此這種波的電場也在環的平面內，因此天線的極化（電場矢量的方向，而不是磁場的方向）在該平面。

因此，將小型環形天線水平安裝上將得到一個水平極化的全向天線；垂直安裝小型環形天線將得到一個垂直極化的弱方向性天線，但沿環軸線方向具有異常尖銳的零深。 接收天線傾向於使其周長為四分之一波長或更短以確保零深銳度。而下文所述的發送天線則設計得儘可能大，周長為三分之一波長到半波長，以犧牲零深換取輻射電阻提升。

接收器輸入調諧

由於小環天線本質上是一個線圈，因此它的電阻抗是感性的，其感抗遠大於其輻射電阻。為了耦合到發射器或接收器，通常用並聯電容來消除感抗。 由於良好的環形天線需要具有較高的Q因子（窄帶寬），電容器必須是可變的，並進行調節以匹配接收器的調諧。

小環接收天線也幾乎總是使用平行板電容器產生諧振，這使得它們的接收帶較窄，僅對特定頻率敏感。這使得天線與（可變）調諧電容器一起，可以充當接收器前端的調諧輸入級，代替預選器。

利用小型環形天線進行測向

波長80米（3.5 MHz）的環形天線及接收機與配件，用於無線電測向運動。

只要環路周長在 1 /4波長以下，小型環形天線的方向圖在環平面法線方向上就有尖銳零深，因此小型環形天線適合用作長波長電磁波的緊湊型無線電測向天線。

利用其進行無線電測向的過程是旋轉環形天線來找到信號消失的方向——「零」方向。由於零深點可能出現在環軸的兩個相反方向上，因此必須採用其他方法來確定信號零深點位於天線的哪一側。一種方法是依靠位於另一個位置的第二個環形天線，或者將接收器移動到另一個位置，然後使用數學方法——三角測量。

除了三角測量之外，還可以將第二個偶極子或垂直天線與環形天線或環棒天線進行電氣組合。這被稱為感應天線，連接並匹配第二個天線會將組合輻射模式改變為心形，僅在一個（不太精確的）方向上為零。可以使用感應天線確定發射器的大致方向，然後斷開感應天線會返迴環形天線方向圖中的尖銳零點，從而可以確定精確的方位。

AM廣播接收天線

小型環形天線損耗大，發射效率低，但在中波（520–1710 kHz）廣播頻段及更低頻段卻實用。此波段下，波長尺寸的天線過大而不實際，並且由於大量大氣噪聲，不需要很高的天線效率。

AM廣播接收器（以及面向消費市場的其他低頻收音機）通常使用小型環形天線，即使是在可以連接伸縮天線進行FM接收的情況下也是如此。環形天線和連接在其上的可變電容器形成諧振電路，當該電容器跟蹤主調諧時，該諧振電路也會調諧接收器的輸入級。多波段接收器可能包含沿著環形繞組的抽頭點，以便在更廣的頻帶調諧環形天線。

在20世紀中葉鐵氧體發明之前製造的AM收音機中，天線可能由安裝在收音機後壁上的數十圈電線組成——平面螺旋天線——或由單獨的、可旋轉的、家具大小的環繞電線的架子組成——框架天線。

鐵氧體

AM收音機的鐵氧體環棒天線具有兩個繞組，一個用於長波接收，一個用於中波（AM 廣播）接收。大約10 cm（4英寸）長。鐵氧體天線通常封裝在無線電接收器內部。

鐵氧體環形天線是通過將細線纏繞在鐵氧體棒上製成的。它們普遍用於調幅廣播接收器。 這種天線又名環棒天線、鐵氧體棒天線或鐵受體天線或鐵棒天線。通常，在中波和較低的短波頻率下，使用利茲線進行纏繞以減少趨膚效應損失。在所有頻率下都使用精心設計的「籃式編織」圖案，以減少線圈中的繞組間電容，確保環路自諧振遠高於工作頻率，這樣它就可以充當一個可以與調諧電容器諧振的電感器，從而改善環路品質因子。

加入磁導芯可以增加小環路的輻射電阻， 從而減輕因歐姆損耗造成的效率低下。與所有小型天線一樣，此類天線相對於其有效面積而言非常小。纏繞在鐵氧體上的典型AM廣播無線電環形天線的橫截面積可能只有1 cm²（0.16 sq in） ，此時理想（無損）天線的有效面積將大幾億倍。即使考慮到鐵氧體棒天線的電阻損耗，其有效接收面積也可能是環路物理面積的100倍。

小型發射環形天線

小型發射環形天線比全波長天線小，但比小型接收環形天線要大得多。它們通常用於 14–30 MHz之間的頻率。與接收環形天線不同，小型環形天線的尺寸必須按比例放大以適應更長的波長，以防止輻射電阻過低以至於無法；它們的尺寸較大，因而會模糊或消除小型接收環形天線提供的特別尖銳的零深點。

尺寸、形狀、效率和模式

正在建造的業餘無線電環形天線

發射環形天線通常由一圈大直徑導體組成；通常為圓形或八邊形，以最大化給定周長的封閉面積，從而最大限度地提高輻射電阻。這些較小的環形天線的效率遠低於性能卓越的全尺寸自諧振環形天線或效率適中的單極子、偶極子和光環天線，但在沒有足夠空間容納全波環形天線或半波偶極子的地方，小型環形天線也能以較低但可以接受的效率提供足夠的通信。

周長不超過十分之一波長的小型發射環形天線，其沿導體的電流分布相對恆定， 主瓣位於環平面內，因此會呈現小型接收環方向圖中常見的零深特徵，但更接近信號衰減而非亞λ/10測向環的完全信號消失。周長在10%至30%（甚至接近50%）波長之間的環形結構可通過串聯電容調諧至諧振，但其非均勻電流將削弱或消除小型環形天線的方向圖零深。當周長小於半波長時需使用電容調諧；大於半波但不足全波時則需電感調諧。

處於小型發射環形天線尺寸範圍內的天線，其電流既不具備極小環的均勻性，也不符合大環的正弦分布特性。因此既無法沿用小型接收環形天線的分析假設，也不適用全波環天線分析方法。此類天線性能最宜採用NEC數值模擬確定，這種天線的典型代表包括前文所述光環天線及G0CWT（Edginton）環。為簡練起見，小型環天線導論常將討論限定在周長小於λ/10的範圍——因超過此尺寸時，"全環電流均勻"的簡化假設將產生不可接受的誤差。鑑於較大型光環可採用簡易分析，中等尺寸小型環及其複雜分析方法常被文獻忽略，導致眾多具備天線知識的建造者無從了解適度小型化環的實際性能。

用於陸地移動無線電

垂直架設的小型環形天線應用於3–7 MHz頻段的軍事陸地移動無線電系統。其核心優勢在於能定向輻射能量至天頂方向（與常規鞭狀天線的水平輻射模式不同），從而實現山地作戰環境中最遠300公里（190英里）的近垂直入射天波（NVIS）通信。對於NVIS來說，可以接受約為1%的典型的輻射效率，因為可以用1 W或更低的輻射功率建立通信鏈路——使用100 W發射器即可。

在軍事用途中，天線可能採用單導體或雙導體，直徑為2.5–5 cm。環線本身直徑通常為1.8 cm。

功率限制和射頻安全

使用小環作為發射天線會導致一個實際問題：小型發射環形天線會流過很大的電流，而且電容器兩端的電壓也很高——通常為數千伏——即使發射功率只有幾瓦。環路越小（以波長為單位），電壓越高。這需要相當昂貴且體積較大的高擊穿電壓諧振電容器，此外還需具有最小的介電損耗（通常需要氣隙電容器甚至真空可變電容器）。

天線線圈周圍的電暈放電。儘管看起來可怕，但負載線圈上的高電壓並不像磁環中調諧電容器上的高電壓那樣具有威脅性。

增大環路直徑會降低間隙電壓，並提高效率；但是，所有其他效率改進措施都傾向於增加間隙電壓：可以通過使用更粗的導體製作環路來提高效率；還可以通過用熔焊或釺焊連接代替錫焊降低導體損耗電阻。但是因為降低損耗電阻會增加天線的Q值，所以效率提高的結果是環路間隙處電容器兩端的電壓更高。在頻率一定時，較小的小型環形天線比較大的小型環形天線更危險，相對地，相對高效的小型發射環形天線比低效的環形天線更危險。

小型環形天線電容負載引起的射頻燒傷和衝擊問題比短鞭狀天線或偶極天線的電感負載更為嚴重。 鞭狀天線的高天線電壓通常只在負載線圈的上端造成麻煩，因為它分布在延伸的線圈長度上，而環形電容器板上的高電壓（理想情況下）在所有板表面上都達到最大值。此外，單極子和偶極子天線的高壓尖端通常安裝在高處，遠離觸及範圍，從而限制了射頻灼傷的機會。相比之下，小型環形/磁環天線更適合安裝在靠近地面的位置， 因此環形天線的所有部件（包括高壓部件）都更容易觸及。

總之，高Q值產生的高電壓對小環路的威脅比對大多數其他小天線的威脅更大，需要更加小心，即使在非常低的發射功率下也是如此。

饋源環形天線

除了伽馬匹配等其他常見的阻抗匹配技術外，有時還會通過將饋線連接到主環路包圍區域內的更小的饋源環形天線來實現小型接收和發射環形天線的阻抗匹配。雖然它可能仍然通過接地系統連接，但這會使主迴路與發射器之間沒有其他直流連接。 饋源環和主環實際上是變壓器的初級線圈和次級線圈，近場中的功率從饋電環感應耦合到主環，主環本身連接到諧振電容器並輻射大部分信號功率。

如果主環和饋線環都是單匝，那麼嵌套環的阻抗變換比幾乎正好是兩個環各自面積之比，或者它們的直徑之比的平方（假設它們具有相同的形狀）。饋電環的典型尺寸為主環周長的1/8至1/5，對應阻抗變換比為64:1至25:1。通過調節饋電環與主環的間距及夾角，或改變饋電環形狀，可對變換比進行中小幅度調整，從而實現饋電阻抗的精細匹配。對於多匝主環（更常見於中波頻段），饋電環可與主環共用支撐框架繞制一到兩匝，此時阻抗變換比精確等於兩環匝數比的平方。

類似天線的非天線環路

一些所謂的「天線」看起來很像真正的環形天線，但設計用於與感應近場耦合，應用距離為1–2米 ，而不是在輻射遠場中發射或接收長距離電磁波。由於這種差異，近場「天線」根本不是無線電天線（當其正確發揮設計用途時）。

同樣，用於感應充電系統的耦合線圈，無論它們是在低射頻還是高射頻下使用，都不在本文中討論，因為它們不是（或者理想情況下不應該是）無線電天線。

RFID 線圈和感應加熱

感應加熱系統、電磁爐灶以及RFID標籤和讀取器均通過近場磁感應而不是遠場傳輸波進行交互。所以嚴格來說，它們不是無線電天線。

雖然它們不是無線電天線，但這些系統確實在無線電頻率下運行，並且涉及使用小型磁線圈，在行業中稱為「天線」。然而，它們更有用的作用是被視為鬆耦合變壓器中的繞組的類似物。儘管這些感應系統中的磁線圈有時看起來與上面討論的小環形天線難以區分，但此類設備只能在短距離內操作，並且專門設計用於避免發射或接收無線電波。由於感應加熱系統和RFID閱讀器僅使用近場交變磁場，因此它們的性能標準與本文討論的遠場無線電天線不同。

外部連結

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