环形天线

半波环形天线：
最小尺寸的大型环形天线通常也要采用λ/2的导体长度来构成，导线通常形成一个正方形。

全波长环形天线
导线长度为一个波长的环形天线其特性与λ/2环形天线有很大不同。谐振的1λ环形天线其辐射电阻大约为120欧，由于环的直径比λ/2偶极子天线大，所以，辐射效率也高。
全波环形天线比λ/2偶极子天线的增益稍高，理论上大约为1dB，实测也表明的确如此。

小型环形天线
我们最熟悉的小型环形天线是晶体管收音机中的铁氧体磁棒天线。还有我们矿石机爱好者所说的中波大环天线。

基本小型环形天线
什么是小型环形天线？什么不是小型环形天线？在定义上，当环的导体总长度小于0.1λ（在此是指小于0.085λ）。从电气角度来讲，就说它是小型环形天线。这个尺度是基于在整个环周长上的电流必须相位相同这个因素，当绕圈导体长于0.085λ时，就不成立了。这个因素使得小型环形天线产生一个8字形辐射方向图。

谐振环形天线
我们可以在天线的端点上并联电容器来调谐环形天线，由于这样的并联谐振电路构成的Q值，会使环形天线两端点的电压变得很高。
环形端点电压由下式给出：
V=2πANEQcosθ/λ （3）
其中Q为调谐电路的负载Q值，其余变量定义同上述。
调谐环形天线具有一些特殊的优点，例如，在接收系统的前端它具有很高的选择性等。通过精心制作环形结构可以容易地得到100或者更高的有载Q值。

环形天线（短线圈）的电感方程
三角形：L(μH)=0.006NNS(ln(1.1547SN/(N+1)l)+0.65533+0.1348(N+1)l/SN)
正方形：L(μH)=0.008NNS(ln(1.4142SN/(N+1)l)+0.37942+0.3333(N+1)l/SN)
六边形：L(μH)=0.012NNS(ln(2SN/(N+1)l)+0.65533+0.1348(N+1)l/SN)
八边形：L(μH)=0.016NNS(ln(2.613SN/(N+1)l)+0.75143+0.07153(N+1)l/SN)
其中：Ｎ＝线圈匝数，Ｓ＝边长，ｃｍ；ｌ＝线圈长度，ｃｍ。
备注：对于单匝线圈来说，导线的直径可以代替ｌ。

环形的Ｑ值
Ｑ值对于环形天线的性能是一个重要的考虑因素，因为它决定了环形的工作带宽和一定场强下终端的感应电压大小。环形有载Ｑ值有如下几个因素决定：（１）环形线圈本身的Ｑ值（２）负载的影响（３）调谐电容器的Ｑ值。
最主要的因素是环形自身的Ｑ值，由于趋肤效应引起的导体交流电阻是主要考虑点。
Ｑ值的提高在某些情况下可以采用利兹线（即多股绞合线）来实现。
同样，环形天线调谐电路的Ｑ值也决定于发生谐振的电容器的Ｑ值，采用空气可变电容器或者云母电容一般不会有问题。但是采用变容二极管作为调谐环路，就要特别注意厂家对二极管在工作频率上给出的Ｑ值参数，因为这种调谐二极管对电路的Ｑ值有十分显著的影响。
负载阻抗对环形天线的Ｑ值影响，对于直接接耦合环的情况（初级），负载是直接跨接在环形（初级）的两端，可以看做为并联ＲＬＣ谐振电路中的并联电阻。显然，如果负载比较低，环形的Ｑ值也跟着低。一个简单的补救方法就是接入一个变压器（如线圈抽头等）。另一种方法是使用所谓的电感耦合环，例如，在４圈的环形天线（初级）上再绕一个单圈环（次级），并且把这个单圈两端环连接到负载上；这个单圈环和其他的４圈是绕在一起的，事实上，就是把变压器做进天线结构中了。

铁氧体环形天线的电感量及其端点电压
许多因素使得铁氧体环形天线的电感量的计算有时候比起空芯环形天线的电感量结果在精确度要差一些，铁氧体环的电感量由下式给出：
Ｌ＝４πＮＮAμｒｏｄ×10(-4)/l
L=电感量，μH
N=线圈圈数
A=磁棒截面面积，m㎡
l=磁棒的长度，mm
实验表明线圈直径应该尽量接近磁棒的直径，以使电感量和Q值最大。
铁氧体环形天线的端点电压：
V=2πＮＮAμ'QE/λ
其中：V=环形端点电压
A=环形面积，㎡
N=环形的匝数
μ'=修正的磁棒导磁率
Q=环形的有载Q值
E=射频场强值，V/m
λ=工作波长，m

谢谢楼主关于环形天线的资料，感谢了

是这样，由金属探测器我想到了环形天线，现在金属探 器主要问题就是探测距离不够远，主要是工作频率低，高的也就100KHZ,这是由金属材料对这个频率敏感的性质决定的，我是想如何从天线方面优化，使这个频率的电磁波辐射更远

敬候楼主回复