电气设备承载电力系统运行的各个环节,在系统运行时起到十分重要的作用,实时监测绝缘设备的故障是时下研究的热点。绝缘设备发生故障的先兆是局部放电,因此对局部放电的研究和关注也日益增多。绝缘设备的局部放电可以实现在线监测,从而及时反映设备内部故障,防事故于未然,降低设备损坏的严重程度和发生概率,确保绝缘设备安全运行,从而提高电力系统运行的稳定性。本文先分析和介绍了局部放电时超高频信号产生的原因和机理,接着对微带天线的结构和基本工作原理做了详细的介绍。在实验室前期已研发微带天线的基础上,为了使其性能更加优异,利用HFSS对微带天线的各待优化参数进行参数扫描后确定出每个参量的优化区间,将灾变算子,自适应交叉变异概率,最优个体保留等手段引入传统的遗传算法中,联合HFSS和MATLAB寻找微带天线的多个参数的最优组合。经过2000代的繁衍之后,结果收敛到了一个最优参数组合。得到天线的最优参数组合之后,制作了优化结构的微带天线,采用矢量网络分析仪对其进行性能测试。测试结果表明,优化后天线的增益、方向图、工作频段带宽等各参数性能与仿真结果相差极小,可以满足实验要求。为了进一步检验优化后天线的实际检测能力,本文制备了固体试样的针板放电模型,实验过程中先控制天线与局放源之间的距离,测量优化前后天线在不同距离处所测得超高频信号波形。然后固定距离,使用优化前后的天线测量固体试样中的针板放电、气隙放电、悬浮放电等不同缺陷模型的超高频信号。最后本文在对聚乙烯材料进行电老化试验的过程中,对老化不同阶段的试样使用优化后的天线进行了局部放电超高频信号的测量。