Ders AdıKodu Yerel KrediAKTS Ders (saat/hafta)Uygulama (saat/hafta)Laboratuar (saat/hafta)
Hareketli Bünyelerin ElektrodinamiğiEHM630837.5300
ÖnkoşullarYok
YarıyılGüz, Bahar
Dersin DiliTürkçe
Dersin SeviyesiDoktora
Dersin TürüZorunlu @ 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 AmacıVerici/kaynak, ortam veya alıcının hareket halinde olduğu sistem ve düzeneklerin elektromanyetik modellemeleri; bu sistem veya düzeneklerin elektrik-elektronik-haberleşme mühendisliği uygulamalarının tanıtılması ve kuramsal esaslarının kavranması
Dersin İçeriğiSürekli Hal Mekaniğinin matematiksel esasları. Hareketli bünyelerin elektrodinamiği alanındaki kuramların tarihsel gelişimleri. Hertz-Heavside Alan Denklemleri. Hertz-Heaviside Alan Denklemlerinin ışığında elektromanyetik indüksiyon mekanizmaları. Hareketli bünyelerin/bünyelerden ışıma/saçılma mekanizmalarının genel formülasyonu. Hareketli statik kaynakların alanları. Hareket halindeki bir mükemmel iletken düzlemden yansıma problemi. Doppler mekanizması ve radar tekniği uygulamaları. Hareket halindeki bir dielektrik yarı-uzay için yansıma ve kırılma mekanizması. Dönme hareketi yapan dönel simetrik bünyelerden yansıma mekanizması. Hareketli kanonik yapıların ışıma alanları: Doppler Analizi. Hareketli verici, ortam veya alıcı halinde Friis iletim ve radar denklemleri. Hareketli hedeflere yönelik radar teknolojilerinin genel tanıtımı. Özel Görelilik Kuramının kinematik esasları. Maxwell-Minkowski Alan Denklemleri ve kanonik problemlere uygulamaları.
Ders Kitabı / Malzemesi / Önerilen Kaynaklar
  • R. Daşbaşı and B. Polat, "Plane Wave Scattering by a PEC Half-Plane in Uniform Rectilinear Motion", Progress In Electromagnetics Research B, vol. 89, pp. 111-132, 2020, doi:10.2528/PIERB20061004.
  • B. Polat and R. Daşbaşı, "Hertzian Formulation of Scattering by Moving PEC Bodies," 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), Kharkiv, Ukraine, 2020, pp. 486-493, doi:10.1109/UkrMW49653.2020.9252730.
  • B. Polat and R. Daşbaşı, "Plane Wave Reflection by a PEC Plane in Harmonic Motion," 2020 International Conference on Electrical, Communication, and Computer Engineering (ICECCE), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICECCE49384.2020.9179436.
  • B. Polat and R. Daşbaşı, "On Conservation of Electromotive Force in Hertzian Electrodynamics," 2020 International Conference on Electrical, Communication, and Computer Engineering (ICECCE), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 1-6, doi: 10.1109/ICECCE49384.2020.9179200.
  • B. Polat, Foundations of Classical Electromagnetism, Efe Academy Press, 2019 ISBN: 978-605-2308-64-6.
  • B. Polat and R. Daşbaşı, "Validation of Hertzian Electromagnetism in a Rectangular Waveguide with Rotating PEC Termination," 2019 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS-Spring), Rome, Italy, 2019, pp. 2850-2856, doi: 10.1109/PIERS-Spring46901.2019.9017394.
  • B. Polat, “On the Axiomatic Structure of Hertzian Electrodynamics” TWMS Journal of Applied and Engineering Mathematics, vol. 2, no. 1, pp. 35-59, 2012.
  • B. Polat, “Scattering by a Moving Circular Cylinder in Hertzian Electrodynamics” Selçuk Journal of Applied Mathematics, vol. 13, no. 1, pp. 89-109, 2012.
  • B. Polat, “Scattering by a Moving PEC Plane and a Dielectric Half-Space in Hertzian Electrodynamics” TWMS Journal of Applied and Engineering Mathematics, vol. 2, no. 2 pp. 123-144, 2012.
  • V. C. Chen, The Micro-Doppler Effect in Radar. Artech House, 2019. ISBN-13: 978-1-63081-546-2.
  • I. Catapano, A. Affinito, A. Del Moro, G. Alli and F. Soldovieri, "Forward-Looking Ground-Penetrating Radar via a Linear Inverse Scattering Approach," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 53, no. 10, pp. 5624-5633, Oct. 2015.
  • V. C. Chen, D. Tahmoush and W. J. Miceli, Radar Micro-Doppler Signatures. The Institution of Engineering and Technology, 2014. ISBN 978-1-84919-717-5.
  • M.G. Amin, Through-the-Wall Radar Imaging, CRC Press, 2010.
  • M. Frewer, “More Clarity on the Concept of Material Frame-Indifference in Classical Continuum Mechanics”, Acta Mechanica, vol. 202, pp. 213–246, 2009.
  • R. Temam and A. Miranville, Mathematical Modeling in Continuum Mechanics, Cambridge University Press, 2005.
  • T.E. Phipps Jr., Old Physics for New: A Worldview Alternative to Einstein's Relativity Theory, Apeiron, 2006.
  • J. K. Knowles, Linear Vector Spaces abd Cartesian Tensors, Oxford University Press, 1998.
  • J. K. Knowles, Linear Vector Spaces and Cartesian Tensors, Oxford University Press, New York, 1997.
  • O. D. Jefimenko, "Direct calculation of the electric and magnetic fields of an electric point charge moving with constant velocity". American Journal of Physics, vol. 62, no. 1, pp. 79–85, 1994.
  • J. A Heras, “Radiation fields of a dipole in arbitrary motion” American Journal of Physics, vol. 62, no. 12, pp. 1109-1115, 1994.
  • O. Darrigol, The Electrodynamics of Moving Bodies from Faraday to Hertz, Centaurus, vol. 36, no. 3, pp. 245–360, 1993.
  • R. R. Hatch, Escape from Einstein, 1st ed., Kneat Kompany, 1992.
  • C. Truesdell, A First Course in Rational Continuum Mechanics Vol. 1, 2nd ed., Academic Press, 1991.
  • M.I. Skolnik, Radar Handbook, McGraw Hill 1990.
  • L. A. Segel, Mathematics Applied to Continuum Mechanics, Dover, New York, 1987.
  • J. Van Bladel, Relativity and Engineering, Springer-Verlag, 1984.
  • Burak POLAT and Ramazan DAŞBAŞI, “Perfect Conductor Bodies of Revolution in Hertzian Electrodynamics” to appear in Proceedings of 8th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE 2021) Antalya, Turkey April 9-11, 2021 (5 pages).
  • Burak POLAT and Ramazan DAŞBAŞI, “Free Space Doppler Analysis and RCS of a Moving PEC Plate Under Physical Optics Approximation” to appear in Proceedings of 8th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE 2021) Antalya, Turkey April 9-11, 2021 (5 pages).
Opsiyonel Program BileşenleriYok

Ders Öğrenim Çıktıları

  1. Hertz-Heaviside ve Maxwell-Minkowski Alan Kuramları üzerinden hareketli bünyelere ait kanonik problemlerin formülasyonlarının yapılabilmesi
  2. Elektromekanik enerji dönüşüm mekanizmalarının kuramsal esaslarının ortaya çıkartılması ve kavranması
  3. Hareketli bünyelere ilişkin Doppler kayması mekanizmalarının ortaya çıkartılması ve kavranması
  4. Hareketli kaynak veya hedeflere yönelik Doppler Analizi yapılabilmesi
  5. Hareketli kaynak veya hedeflere yönelik radar teknolojilerinin analitik esaslarının kavranması

Haftalık Konular ve İlgili Ön Hazırlık Çalışmaları

HaftaKonularÖn Hazırlık
1Sürekli Hal Mekaniğinin matematiksel temelleri: matris cebri, lineer dönüşümler• J.K. Knowles, Linear Vector Spaces and Cartesian Tensors, Oxford University Press, 1998. • R. A. Frazer, W. J. Duncan and A. R. Collar, Elementary Matrices, Cambridge University Press, 1965. • R. Bellman, Introduction to Matrix Analysis, McGraw-Hill, 1960. • I.M. Gelfand, Lectures on Linear Algebra, Wiley, New York, 1963. • P. R. Halmos, Finite Dimensional Vector Spaces, Van Nostrand, New Jersey, 1958.
2Kartezyen tensör cebri: kovaryant ve kontravaryant gösterimler, vektör/tensör özdeşlikler ve integral teoremler• H. Jeffreys, Cartesian Tensors, Cambridge, 1931. • J.K. Knowles, Linear Vector Spaces and Cartesian Tensors, Oxford University Press, New York, 1997. • L.A. Segel, Mathematics Applied to Continuum Mechanics, Dover, New York, 1987.
3Hareket ve deformasyon kinematiğinin temel kavramları: Euler ve Lagrange referans sistemleri, hareket denklemleri, diferansiyel geometrik büyüklüklerin deformasyonu• C. Truesdell, A First Course in Rational Continuum Mechanics Vol.1, 2nd Edition, Academic Press, 1991. • P. Chadwick, Continuum Mechanics: Concise Theory and Problems, Dover Ed., 1999. • R. Temam and A. Miranville, Mathematical Modeling in Continuum Mechanics, Cambridge University Press, 2005.
4Konvektif türev, Maddesel Çerçeve Değişmezliği İlkesi, Oldroyd türevi, Reynolds ve Helmholtz aktarım teoremleri • C. Truesdell, A First Course in Rational Continuum Mechanics Vol.1, 2nd Ed., Academic Press 1991. • R. Temam and A. Miranville, Mathematical Modeling in Continuum Mechanics. Cambridge University Press, 2005. • M. Frewer, “More Clarity on the Concept of Material Frame-Indifference in Classical Continuum Mechanics”, Acta Mechanica, vol. 202, pp.213–246, 2009.
5Hertz-Heavside Alan Kuramının tarihsel gelişimi. Hertz-Heavside Alan Denklemleri.• O. Heaviside, Electromagnetic Theory Vol.1. “The Electrician” Printing and Publishing Company Ltd., London, 1893. • O. Darrigol, The Electrodynamics of Moving Bodies from Faraday to Hertz, Centaurus, vol. 36, no. 3,, pp. 245–360, 1993. •T.E. Phipps Jr., Old Physics for New: A Worldview Alternative to Einstein's Relativity Theory, Apeiron, 2006. •B. Polat, “On the Axiomatic Structure of Hertzian Electrodynamics” TWMS Journal of Applied and Engineering Mathematics, vol. 2, no.1, pp. 35
6Hertz-Heaviside Alan Denklemlerinin ışığında Elektromanyetik İndüksiyon Mekanizmaları. Elektrik mühendisliğinde kullanılan düzenekler üzerinden Euler ve Lagrange çerçevelerinde elektromotor ve manyetomotor kuvvetin korunumu uygulamaları.• B. Polat and R. Daşbaşı, "On Conservation of Electromotive Force in Hertzian Electrodynamics," 2020 International Conference on Electrical, Communication, and Computer Engineering (ICECCE), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 1-6.
7Hareketli bünyelerin/bünyelerden ışıma/saçılma mekanizmalarının genel formülasyonu. Hareketli statik kaynakların alanları.• B. Polat and R. Daşbaşı, "Hertzian Formulation of Scattering by Moving PEC Bodies," 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), Kharkiv, Ukraine, 2020, pp. 486-493,
8Ara Sınav 1
9Hareket halindeki bir mükemmel iletken düzlemden yansıma problemi. Doppler mekanizması ve radar tekniği uygulamaları. (8. hafta işlenecek) Hareket halindeki bir dielektrik yarı-uzay için yansıma ve kırılma mekanizması. (9. hafta işlenecek) • B. Polat, “Scattering by a Moving PEC Plane and a Dielectric Half-Space in Hertzian Electrodynamics” TWMS Journal of Applied and Engineering Mathematics Vol.2 No.2 pp.123-144 (2012). • B. Polat and R. Daşbaşı, "Plane Wave Reflection by a PEC Plane in Harmonic Motion," 2020 International Conference on Electrical, Communication, and Computer Engineering (ICECCE), Istanbul, Turkey, 2020, pp. 1-6, • R. Daşbaşı and B. Polat, "Plane Wave Scattering by a PEC Half-Plane in Uniform Rectilinear Motion",
10Dönme hareketi yapan dönel simetrik bünyelerden yansıma mekanizması. • Burak POLAT and Ramazan DAŞBAŞI, “Perfect Conductor Bodies of Revolution in Hertzian Electrodynamics” to appear in Proceedings of 8th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE 2021) Antalya, Turkey April 9-11, 2021 (5 pages). • B. Polat and R. Daşbaşı, "Validation of Hertzian Electromagnetism in a Rectangular Waveguide with Rotating PEC Termination," 2019 PhotonIcs & Electromagnetics Research Symposium - Spring (PIERS-Spring), Rome, Italy, 2019, pp. 2850-285
11Hareketli kanonik yapıların ışıma alanları: Doppler Analizi. • Burak POLAT and Ramazan DAŞBAŞI, “Free Space Doppler Analysis and RCS of a Moving PEC Plate Under Physical Optics Approximation” to appear in Proceedings of 8th International Conference on Electrical and Electronics Engineering (ICEEE 2021) Antalya, Turkey April 9-11, 2021 (5 pages).• B. Polat and R. Daşbaşı, "Hertzian Formulation of Scattering by Moving PEC Bodies," 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), Kharkiv, Ukraine, 2020, pp. 486-493. • O.D. Jefimenko, "Direct calculation of the el
12Hareketli verici, ortam veya alıcı halinde Friis iletim ve radar denklemleri. • B. Polat and R. Daşbaşı, "Hertzian Formulation of Scattering by Moving PEC Bodies," 2020 IEEE Ukrainian Microwave Week (UkrMW), Kharkiv, Ukraine, 2020, pp. 486-493. • M.I. Skolnik, Radar Handbook McGraw Hill 1990
13Hareketli Hedeflere Yönelik Teknolojilerinin Genel Tanıtımı: GPS, Duvar ötesi hedef tanımlama, hareketli kırınım tomografisi, pervane modülasyonu, mikrodoppler analizi, vd. • M.G.Amin, Through-the-Wall Radar Imaging, CRC Press, 2010 • I. Catapano, A. Affinito, A. Del Moro, G. Alli and F. Soldovieri, "Forward-Looking Ground-Penetrating Radar via a Linear Inverse Scattering Approach," in IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, vol. 53, no. 10, pp. 5624-5633, Oct. 2015. • R.R. Hatch, Escape from Einstein, Kneat Kompany; First edition, 1992. • V. C. Chen, D. Tahmoush and W. J. Miceli, Radar Micro-Doppler Signatures. The Institution of Engineering and Tec
14Özel Görelilik Kuramının Kinematik Esasları. Tarihsel Gelişimi. Maxwell-Minkowski Alan Denklemleri ve kanonik problemlere uygulamaları • A. Einstein, "Zur elektrodynamik bewegter Körper", Annalen der Physik, 17, 891-921, 1905 • A. Sommerfeld, Electrodynamics. New York, Academic Press, 1952. • J. Van Bladel. Relativity and Engineering, Springer-Verlag, 1984.
15Final

Değerlendirme Sistemi

EtkinliklerSayıKatkı Payı
Devam/Katılım
Laboratuar
Uygulama
Arazi Çalışması
Derse Özgü Staj
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Ödev540
Sunum/Jüri120
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
Ödev56
Küçük Sınavlar/Stüdyo Kritiği
Projeler
Sunum / Seminer140
Ara Sınavlar (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)
Final (Sınav Süresi + Sınav Hazırlık Süresi)143
Toplam İşyükü :
Toplam İşyükü / 30(s) :
AKTS Kredisi :
Diğer NotlarYok