超高声速飞行器再入大气层时，会经历长达几分钟的“黑障”阶段。若“黑障”得不到有效解决，将会给飞行员和飞行器带来巨大生命和财产威胁。因此，本文针对“黑障”通信提出了一种方法：将小环天线作为飞行器发射天线。通过理论与实验方式研究小环天线穿透等离子体的能力并验证了该方法的可行性。在此基础上通过研究小环天线的远场的辐射特性，进一步验证小环天线作为发射天线能够正常工作的可能性。而后，提出方案可行方案以满足小环在工作时能够实时测量以及遇到恶劣环境时能自动调谐的要求。　　本文首先回顾了在等离子体鞘层“黑障”通信领域国内外的研究进展，对国内外科研工作者为解决“黑障”通信问题所做的努力和工作进行了简要地介绍。其中，主要介绍了为解决“黑障”通信所设计或研究的可行方法，同时介绍了本文研究内容的前置研究基础。随后根据前人的研究成果，对等离子体的等效媒质特性进行了理论介绍，以及在等离子体中电磁波的传播特性和等离子体对电场与磁场分布特性的影响。　　根据等离子体对电磁波传播及对电磁场分布的影响，设计方案以实现穿透等离子体功能。以磁偶极子作为起始研究对象，并对其进行理论分析。再由磁偶极子延伸为磁基本振子，依据磁基本振子的辐射特性和等离子体的通信衰减特性，选择了低频段电磁波进行通信。建立实际模型，用于实际环境中进行实验测试，获得了较符合理论预期的结果。　　由于磁偶极子具有自身局限性且另有理论限定和实际应用约束，又考虑到现有模型的内部损耗较大，因此需要选择更好的更实用的电路和匹配元件来搭建模型，兼具满足小环天线的辐射特性要求。在此基础上，进一步改进了小环天线并进行远场测试，以及理论分析和图形变化趋势的分析。实验结果符合理论预期，实现了小环天线的远距离信号传输。　　最后，鉴于小环天线在实际工作中会遇到各种各样复杂的工作环境，而对于低频小环天线，环境的改变会产生更大的变化甚至失谐。因此，需要设计一自动匹配系统对失谐后的小环天线进行重新调谐并实时监测反馈。依据小环天线的特点，本文提出了一种可行的自动匹配系统的设计方案，以完成小环天线的整体设计。