Multifysik får bättre elektronikstöd

Fler och bättre gränssnitt mot verktyg för elektronik-cad och en rad nya algoritmer som snabbar upp programmet och minskar minnesanvändningen - det är de största nyheterna när Comsol lanserar version 3.5 av sitt multifysikprogram.

Svenska Comsols multifysikprogram, sedan ett par generationer helt enkelt kallat Comsol Multiphysics, har alltid haft sin största styrka i beräkningar och modellering av hur olika fysikaliska fenomen som exempelvis värme, elektricitet, flöde och fysisk deformation samverkar. Programmet bygger på partiella differentialekvationer och kan användas för beräkningar inom alla typer av fysik. Men kopplingen till mer ingenjörsmässiga program, som cad för mönsterkort och mekanik, har inte varit lika stark.

I den nylanserade versionen 3.5 har förtaget ändrat på det. Numera går det utmärkt att använda geometrier och annan data i cad-världens format ODB++, GDSII och därtill även importera Gerberfiler för kretskort. Dessutom har stödet för mekanik-cad-programmen Solidworks och Autodesk Inventor stärkts avsevärt. En liten men betydelsefull ny funktion är också möjligheten att direkt skapa gif-filer för dokumentation utifrån programmet.

- Vi vet att det här har varit en svaghet hos oss tidigare, och många användare har velat se förbättringar, säger Ed Fontes, applikationschef på Comsol till Elektroniktidningen.

Därtill har en lång rad optimeringar, nya algoritmer och i vissa fall förenklingar ökat programmets prestanda. Det gäller huvudprogrammet lika väl som många av tillämpningsprogrammen, hos Comsol kallade moduler. Tack vare nya lösare och numeriska stabiliseringsmetoder kan exempelvis flödessimuleringar göras 3-8 gånger snabbare än tidigare, och beräkningar för termisk expansion blir dubbelt så snabba.

Ur elektroniksynpunkt är modulerna för RF, AC/DC, värmeflöde och Mems (mikromekanik) troligen mest intressanta. I samtliga dessa har cad-stödet införts. I AC/DC-modulen kan exempelvis en kretskortslayout med en plan transformator - se bilden uppe till höger - importeras direkt och dess elektriska, magnetiska, termiska och mekaniska egenskaper kan analyseras.

Ändringar av designen kan rent tekniskt också göras i modulen. Men eftersom återmatningen av ändringarna till cad-programmet inte är hundraprocentig rekommenderar Comsol den mer ingenjörsmässiga lösningen att ändra i cad-filen och sedan göra en ny analys.

RF-modulen har förutom elektronik-cad även fått ett Spice-gränssnitt. Därtill har beräkningarna av S-parametrar förbättrats vad gäller både noggrannhet och hastighet. En särskild funktion är möjligheten att se hur S-parametrarna varierar som funktion av värmen, vilket kan vara av stort intresse i exempelvis filter som sitter i basstationer och andra ställen där temperaturen varierar.

Modulen för värmeöverföring, som används bland annat för att simulera hur elektronikkonstruktioner kyls (se bild nedan) och hur fläktar och kylflänsar ändrar de termiska egenskaperna, har också snabbats upp. En ny finess är här möjligheten att simulera "oändligheten", alltså att virtuellt lägga ett randvillkor oändligt långt bort.

I Mems-modulen har simuleringen av piezoelektriska element, som mikrofoner, förbättrats, jämte införandet av elektronik-cad-stöd.

En annan nyhet är att hela Comsols programutbud numera finns för Macintosh med OS X och 64-bitarsstöd. Därtill kan programmen, som tidigare, köras under Windows, Linux och Solaris. En kommersiell licens för grundprogrammet kostar strax under 80 000 kronor.