医疗方舱是野战条件下使用的机动医疗平台,为了提高装备信息化水平和未来作战的救治能力,方舱内不仅集成有医疗装备系统,还有信息管理系统、视频监控系统、远程医疗系统、通信指挥系统等等信息化系统。这些系统集成了大量的电子设备,这些电子设备有的是干扰源,通过设备的缝隙、开口向外界辐射电磁能量,造成舱内电磁信号交叠复杂,使得各分系统间容易产生相互的电磁干扰耦合;有的设备是敏感设备,一旦受到外界干扰,设备功能和显现的数据将受损或失真,不能做为医疗诊断的凭据,使医生不能做出正确的诊断,直接影响患者的人身安全。由于医疗方舱使用在野外,并且多展开在空旷的场所,容易遭到自然界雷电的直击影响,强烈的雷击电磁脉冲会击穿设备造成瞬时干扰,严重时还能烧毁设备中的敏感器件造成设备失灵。信息化战场上,大量的电子信息装备运用于现代战场,这些装备品种繁多、形式多样、数量庞大而且功率大,射频设备不断向外界释放电磁能量,使得电磁信号在战场空间杂乱交织呈密集状态,从而形成了极其复杂的电磁环境。再加上敌我双方电磁武器激烈对抗,特别是非常规武器电磁炸弹的使用,它产生的高强度的电磁脉冲不仅能损坏通信指挥系统,使通信中断,还能毁坏计算机网络系统,甚至会透过电磁波侵入到一些高敏感性的医疗设备,烧毁电子设备的半导体或集成电路,使得设备陷入瘫痪或完全损毁,而且可能对接触设备的伤员造成伤害,严重削弱了医疗方舱的战场救治能力和卫勤保障能力。在最初的医疗方舱的设计过程中,设计者对电磁兼容重视程度不够,主要是因为当时舱内电子设备较少,电磁干扰的影响还没有突显出来,在系统定型测试时出现的小问题也能通过一些技术手段给予解决。后来随着电子设备的不断增多,设备之间的电磁干扰问题也越来越突出,设计者开始重视电磁兼容问题,并进行了简单的电磁兼容设计,但是研制总要求和科研任务书中关于电磁兼容性的指标不明确、指标不合理的问题突出,研制的论证阶段、技术设计、工程制造阶段未能开展深入的系统的电磁兼容设计,采取的措施其有效性并没有开展预估、预测、仿真这些工作进行验证,而是跨过电磁兼容的预测仿真直接进入定型实验阶段,结果实验数据不能达到预计的要求,还需要进行重新设计,一方面浪费了时间,另一方面也浪费的人力、物力和财力。不通过电磁兼容的预测仿真会造成设计的欠设计或过设计。为了解决这一问题,本文以医疗方舱为研究对象,主要围绕医疗方舱的电磁兼容设计和电磁耦合仿真展开,系统的介绍了电磁兼容的屏蔽技术和仿真模拟技术,应用预测仿真技术在干扰源、耦合途径、敏感设备三个方面对医疗方舱的电磁特性进行细致的研究。本文主要研究内容如下:深入的开展了干扰源的分析,根据对设备、分系统或系统性能可能造成的后果、危害程度以及对遂行任务的影响程度,对方舱内部的电子设备进行分类,找出影响舱内电磁环境的干扰源,如电源设备、信息系统机柜、通信系统天线等等,针对这些干扰源采用不同的技术措施,对电源设备则采用屏蔽技术,将干扰源保护起来,防止干扰其他设备;对于信息系统机柜则要采用接地技术,将机柜内部线路归整好,防止线路之间的互相干扰;对于通信系统天线则采用滤波技术,将馈线上无用的信号滤除掉。使用电磁屏蔽数值模型,分析了无限大金属板对平面波的屏蔽特性,阐明金属厚度和入射场频率对屏蔽效果的影响。从低频一直到使得屏蔽体厚度等于趋肤深度的频率上,屏蔽是一个常数。随着频率进一步提高时,屏蔽效能的衰减随频率的提高以指数形式增加。并在后面的仿真中,结合高频孔缝泄漏模型进行了开缝机箱的屏蔽效能及内部源辐射的模拟,从而提出了在医疗方舱电磁兼容屏蔽设计时,要选择合适的屏蔽材料,尽量减少开孔数量和减小开孔面积,并且要确保方舱舱体与各连接器件之间的导电连续性。使用公共回路引起的电磁干扰模型,分析了公共地返回相反方向上的源与被干扰电路的耦合情况,对于线缆束中的两根线缆进行串扰、耦合分析,并在后面的仿真中,通过改变两线缆之间的距离,来分析其耦合电流的变化,指出在进行电磁兼容接地设计时,要分清线路的性能作用进行合理铺设,各类线缆相互之间必须绝缘。使用高频孔缝泄漏辐射模型,将孔缝泄漏模拟为一个孔缝天线对远区矢量场的绕射来分析,很容易得到这个辐射场的场强表达。并对医疗方舱的通风波导窗及整体屏蔽性能进行了仿真模拟,通过调整通风波导窗的开口尺寸大小以及门窗的开孔大小,使得医疗方舱的屏蔽效能能够达到预先设计的要求。本文的创新点在于,首次将电磁兼容预测仿真技术应用于医疗方舱。深入的分析医疗方舱内电磁环境情况,建立了低频电磁场耦合模型和高频孔缝泄漏模型的数值分析,并使用电磁仿真软件进行模拟仿真,通过与实验数据的对比,建立医疗方舱仿真模型库。在电磁兼容设计的初始阶段,使用预测仿真技术,对方舱进行整体电磁兼容分析,从而解决或减少医疗方舱的电磁干扰问题。