開關柜局部放電所輻射的電磁波的頻譜特性與局部放電源的幾何形狀以及放電間隙的絕緣強度有關。當放電間隙比較小時，放電過程的時間比較短，電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強；當放電間隙的絕緣強度比較高時，擊穿過程比較快，此時電流脈沖的陡度比較大，輻射高頻電磁波的能力比較強。發(fā)生在開關柜中的局部放電脈沖非常符合上述理論。研究表明，該類放電脈沖可以輻射上升沿達到1-2ns、頻率達到數(shù)GHz的高頻電磁波，為一種橫電磁波(TEM)。該電磁波的能量以固定的速度沿電磁波的傳播方向流動。所以，通過耦合這種以TEM波形式傳輸?shù)碾姶判盘?，就可以檢測到開關柜內部的局部放電，并進一步認識其絕緣狀態(tài)。這種檢測方法稱作超高頻檢測方法。

開關柜絕緣結構中發(fā)生的局部放電信號可以看成是由一個點源所發(fā)出的，當電介質某處發(fā)生局部放電時，由放電產(chǎn)生的電磁擾動隨時間變化，將會產(chǎn)生電磁波，它們遵循麥克斯韋的電磁場基本方程。局部放電產(chǎn)生的電磁波是以速度v沿著r方向傳播的，它是時間與位置的函數(shù)，該電磁波的能量以速度v沿著：方向分布，即沿電磁波的傳播方向流動。

基于超高頻法的一些基本特點，在局部放電監(jiān)測方面得到了廣泛的重視和研究，GIS局部放電超高頻在線監(jiān)測更是得到了最早的應用和研究。國外方面，最早英國Strathclyde大學的Hampton和Pearson于20世紀80年代初就從事420kVGIS局部放電UHF監(jiān)測系統(tǒng)的研究，并且開發(fā)了132kV局部放電監(jiān)測系統(tǒng)，其超高頻高頻測量傳感器置于GIS內部，有較高的靈敏度，也有利于抗外部干擾，是比較理想的監(jiān)測方法。

在20世紀90年代，Judd利用了高采樣率的數(shù)字設備重新對GIS內部的局部放電信號，進行了研究，發(fā)現(xiàn)實際放電脈沖寬度很窄，半峰寬度<70ps，上升時間目前<50ps，可見局部放電的測量帶寬可能超過5GHz，所以Judd在GIS局部放電UHF監(jiān)測中最先使用螺旋天線接收放電信號。Judd還對GIS內放電進行了機理研究，使用FDTD方法以及格林公式模擬計算GIS中局部放電信號的特性。通過仿真模擬與實驗相結合的辦法，很好的驗證了模型的正確性，并且為實驗結果的精度提供保證。

西安交大的邱毓昌、王建生、張超鳴等人對放電脈沖產(chǎn)生的電磁波在GIS同軸腔體的傳播特性進行了理論分析和測量，他們認為電磁波成分中的TEM波為非色散波，在GIS內部傳播時，一旦頻率高于1000MHz之后，沿傳播方向衰減很快；TE波、TM波具有各自的截止頻率，只有當其頻率成分高于截止頻率時，才能在GIS腔體內傳播，并且信號能量衰減很小。因此，他們認為在GIS內部的電磁波中TE波和TM波占主要成分。并且通過實驗發(fā)現(xiàn)SF6內部放電的頻率成分多在1GHz內，據(jù)此對內置天線進行了優(yōu)化設計，在實驗室內可以測量到1pC的放電量。