Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Elektromanyetik Saçılma KuramıEHM6117 37.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin Diliİngilizce, Türkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüSeçmeli @ Elektr.&Hab. Müh. ABD Haberleşme Doktora Programı
Ders KategorisiUzmanlık/Alan Dersleri
Dersin Veriliş ŞekliYüz yüze
Dersi Sunan Akademik BirimElektronik & Haberleşme Mühendisliği Bölümü
Dersin KoordinatörüA. Burak Polat
Dersi Veren(ler)A. Burak Polat
Asistan(lar)ı
Dersin AmacıElektromanyetik dalgaların çeşitli geometrik ve fiziksel süreksizliklerden saçılma mekanizmalarını ortaya çıkartmak ve kavrayabilmek amacıyla geliştirilmiş analitik, asimptotik ve sayısal yöntemlerin sistematik olarak incelenmesi.
Dersin İçeriğiElektromanyetik alanların yasa ve ilkelerinin genel tekrarı. Sınır, ayrıt ve radyasyon koşulları. Sınır değer problemlerinin genel matematiksel yapısı ve iyi konuşlanmışlık kavramı. İdeal kaynak yapılarının ve basit uzayda frekans/zaman domeni ışıma alanlarının sistematik analizi. Basit olmayan elektromanyetik bünyeler halinde dalga denkleminin elde edilişi. Ayrıt tekilliği içermeyen kanonik geometrilerden saçılma problemleri: Karmaşık (tabakalı, homojen olmayan, anizotropik, vs.) bünyelere sahip düzlemsel, silindirik ve küresel yapıların tam analitik yöntemlerle analizi. Basit uzayda Elektrik/Manyetik Alan İntegral Denklemlerinin kuruluşu ve çözümlerine yönelik sayısal yöntemlerin genel tanıtımı. Wiener-Hopf Tekniği ile yarım düzlemden saçılma probleminin çözümü: Kompleks düzlemde Fourier dönüşümü. Wiener-Hopf Tekniği’nin genel formülasyonu. Kompleks karekök fonksiyonu. Spektral integrallerin asimptotik değerlendirilmesi. Yarım düzlem probleminin analitik-asimptotik çözümü.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • A.Büyükaksoy, G. Uzgören, A. Alkumru, Dalga Kırınımında Analitik Yöntemler. Cilt 1-II. İTÜ Vakfı Yayınları. 2011
  • M. Mithat Idemen, Lineer Sınır Değer Problemleri ve Özel Fonksiyonlar, İTÜ Vakfı Yayınları. 2011
  • T.Myint-U, L. Debnath, Linear Partial Differential Equations for Scientists and Engineers, 4th Ed. Birkhäuser Basel, 2007.
  • D.G. Dudley, Mathematical Foundations for Electromagnetic Theory, IEEE Press 1994
  • W.C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Wiley-IEEE Press.1999
  • Jean G. Van Bladel, Electromagnetic Fields, Wiley-IEEE Press; 2nd Ed. 2007
  • N. Morita, N. Kumagai and J.R. Mautz, Integral Equation Methods for Electromagnetics, Artech House 1991.
  • C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, 2nd Ed. Wiley 2012
  • R. Mittra, S.W. Lee, Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves, The Macmillan Company, 1971
  • L.B. Felsen, N. Marcuvitz, Radiation and Scattering of Waves, IEEE Press 1994
  • L.M. Brekhovskikh, Acoustics of Layered Media I, Springer 2nd Ed. 1998.
  • Eikichi Yamashita (Ed.), Analysis Methods for Electromagnetic Wave Problems: Vol.1. Artech House Microwave Library, 1990
  • A.Ishimaru, Electromagnetic Wave Propagation, Radiation, and Scattering: From Fundamentals to Applications, 2nd Edition Wiley-IEEE Press 2017
  • J.L. Volakis, K. Sertel, Integral Equation Methods for Electromagnetics, Scitech Publishing 2012
  • A.F. Peterson, S.L. Ray, R. Mittra, Computational Methods for Electromagnetics, IEEE Press 1998
  • B. Noble, Methods Based on the Wiener-Hopf Technique, Chelsea Publishing Company New York, 2nd Ed. 1988.
  • B. Polat, Foundations of Classical Electromagnetism. Efe Academy Press 2019
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Öğrenciye elektromanyetizma kuramında düz saçılma mekanizmasını kavrama yeterliliği kazandırır.
  2. Elektrik ve elektronik mühendisliğinin her alanında uygulamaya sahip olan elektromanyetik düzeneklerin analiz ve sentezi amaçlı olarak öğrencinin bilimsel altyapısını geliştirir.

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Elektromanyetik alanların yasa ve ilkelerinin genel tekrarı. Elektromanyetik ve akustik alan denklemlerindeki yapısal benzerliklerL.M. Brekhovskikh, Acoustics of Layered Media I, Springer 2nd Ed. 1998. W.C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Wiley-IEEE Press.1999 C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, 2nd Ed. Wiley 2012.
2Sınır, ayrıt ve radyasyon koşulları. Burak POLAT, “Approximate Boundary Relations on Anisotropic Sheets”, Progress in Electromagnetics Research (PIER) 29, 355-392, 2011. S.H. Schot, Eighty years of Sommerfeld's radiation condition, Historia Mathematica , Volume 19, Issue 4, November 1992, Pages 385-401. N. Morita, N. Kumagai and J.R. Mautz, Integral Equation Methods for Electromagnetics, Artech House 1991. R. Mittra, S.W. Lee, Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves, The Macmillan Company, 1971
3Sınır değer problemlerinin genel matematiksel yapısı ve iyi konuşlanmışlık kavramıM. Mithat Idemen, Lineer Sınır Değer Problemleri ve Özel Fonksiyonlar, İTÜ Vakfı Yayınları. 2011
4İdeal kaynak yapılarının ve basit uzayda frekans/zaman domeni ışıma alanlarının sistematik analiziD.G. Dudley, Mathematical Foundations for Electromagnetic Theory, IEEE Press 1994 L.B. Felsen, N. Marcuvitz, Radiation and Scattering of Waves, IEEE Press 1994
5Homojen olmayan ortamda elektromanyetik dalga yayılımı. WKB Yöntemi ve Bremmer SerileriA.Ishimaru, Electromagnetic Wave Propagation, Radiation, and Scattering: From Fundamentals to Applications, 2nd Edition Wiley-IEEE Press 2017
6Anizotropik ortamlarda elektromanyetik dalga yayılımı: manyetoplazma, iyonosfer, ferrit ve süperiletken malzemeler A.Ishimaru, Electromagnetic Wave Propagation, Radiation, and Scattering: From Fundamentals to Applications, 2nd Edition Wiley-IEEE Press 2017
7Düzlemsel tabakalı basit ortamlarda yansıma ve kırılma mekanizması W.C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Wiley-IEEE Press.1999
8Ara Sınav 1
9Tek boyutta Green fonksiyonları. (8. hafta işlenecek) Green fonksiyonu tekniği ile 2 ve 3 boyutta elektrik alan integral denklemi (9. hafta işlenecek)C.A. Balanis, Advanced Engineering Electromagnetics, 2nd Ed. Wiley 2012. D.G. Dudley, Mathematical Foundations for Electromagnetic Theory, IEEE Press 1994.N. Morita, N. Kumagai and J.R. Mautz, Integral Equation Methods for Electromagnetics, Artech House 1991. W.C. Chew, Waves and Fields in Inhomogeneous Media, Wiley-IEEE Press.1999
10Elektrik alan integral denkleminin çözümüne yönelik sayısal yöntemler: Moment Yöntemi, Sonlu Farklar, Sonlu Elemanlar, vd.J.L. Volakis, K. Sertel, Integral Equation Methods for Electromagnetics, Scitech Publishing 2012 A.F. Peterson, S.L. Ray, R. Mittra, Computational Methods for Electromagnetics, IEEE Press 1998
11Wiener-Hopf Tekniği ile yarım düzlemden saçılma probleminin çözümü: Kompleks düzlemde Fourier dönüşümü. Wiener-Hopf Tekniği’nin genel formülasyonuA.Büyükaksoy, G. Uzgören, A. Alkumru, Dalga Kırınımında Analitik Yöntemler. Cilt 1-II. İTÜ Vakfı Yayınları. 2011 R. Mittra, S.W. Lee, Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves, The Macmillan Company, 1971 Eikichi Yamashita (Ed.), Analysis Methods for Electromagnetic Wave Problems: Volume 1. Artech House Microwave Library, 1990 B. Noble, Methods based on the Wiener-Hopf technique, Chelsea Publishing Company New York, 2nd edition, 1988.
12Kompleks karekök fonksiyonu. Spektral integrallerin asimptotik değerlendirilmesi. A.Büyükaksoy, G. Uzgören, A. Alkumru, Dalga Kırınımında Analitik Yöntemler. Cilt 1-II. İTÜ Vakfı Yayınları. 2011 R. Mittra, S.W. Lee, Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves, The Macmillan Company, 1971 L.B. Felsen, N. Marcuvitz, Radiation and Scattering of Waves, IEEE Press 1994 Eikichi Yamashita (Ed.), Analysis Methods for Electromagnetic Wave Problems: Volume 1. Artech House Microwave Library, 1990 B. Noble, Methods based on the Wiener-Hopf technique, Chelsea Publishing Company N
13Yarım düzlemden saçılma probleminin analitik-asimptotik çözümü.A.Büyükaksoy, G. Uzgören, A. Alkumru, Dalga Kırınımında Analitik Yöntemler. Cilt 1-II. İTÜ Vakfı Yayınları. 2011 R. Mittra, S.W. Lee, Analytical Techniques in the Theory of Guided Waves, The Macmillan Company, 1971.Eikichi Yamashita (Ed.), Analysis Methods for Electromagnetic Wave Problems: Volume 1. Artech House Microwave Library, 1990 B. Noble, Methods based on the Wiener-Hopf technique, Chelsea Publishing Company New York, 2nd edition, 1988.
14Dönem Sonu Sunumları
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev230
Sunum/Jüri130
Projeler
Seminer/Workshop
Ara Sınavlar
Final140
Dönem İçi Çalışmaların Başarı Notuna Katkısı
Final Sınavının Başarı Notuna Katkısı
TOPLAM100

AKTS İşyükü Tablosu

EtkinliklerSayıSüresi (Saat)Toplam İşyükü
Ders Saati143
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Sınıf Dışı Ders Çalışması145
Derse Özgü Staj
Ödev210
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer140
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)153
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok