İTÜ
Lisansüstü Ders Katalog Formu

(Hesaplamalı Elektromanyetik Dersi)

AdıHesaplamalı Elektromanyetik (Computational Electromagnetics)
Kodu ve SeviyesiTEL524E - Yüksek Lisans
ProgramTelekomünikasyon Mühendisliği
Dili ve Dönemiİngilizce - Bahar
TürüSeçmeli*
Kredisi3
ACTS (ECTS) Kredisi7.5
* Burada yer alan dersin türü sadece dersin ait olduğu program için geçerlidir. Diğer programlar için farklılık gösterebilir.

Bu dersin amacı;

#Amaçlar
1Elektromanyetik problemlerin sınır koşullarına, çözüm bölgelerine ve difransiyel denklem tiplerine göre sınıflandırılması
2EM problemlerin çözümü için kullanılabilecek olan sayısal yöntemlerin tanıtılması
3Sonlu farklar (FD), zamanda sonlu farklar (FDTD) ve Moment metodu (MoM) gibi sayısal yöntemlerin özelliklerinin, kısıtlamalarının, uygulamalarının incelenmesi
4Kanonik problemlerin analitik ve sayısal yöntemlerle çözülüp karşılaştırılmaları
5Tanıtılan yöntemlerin karmaşık ve güncel problemlere uygulanması

Bu derste aşağıdaki çıktıların elde edilmesi hedeflenmiştir;

#Hedeflenen Çıktılar
1Elektromanyetik problemlerin sınıflandırılması ve uygun analitik ve/veya sayısal yöntemlerin seçilmesi
2Kanonik problemlere ilişkin analitik çözüm yöntemleri
3EM problemlerin çözümüne ilişkin zaman ve frekans bölgesindeki sayısal yöntemler
4Sonlu fark yönteminin eliptik, hiperbolik ve parabolik tipteki denklemlere uygulanışı
5Zamanda sonlu fark yöntemi (FDTD)
6Moment metodu (MoM)
7Fiziksel sınır koşullarının sayısal yöntemlerde uygulanışı
8Kararlılık analizi

Bu derste aşağıdaki kaynaklar kulllanılmaktadır;

#Kaynaklar
1M.N.O. Sadiku, Numerical Techniques in Electromagnetics, CRC Press, 2nd ed., 2000
2A.Taflove and S.C. Hagness, Computational electrodynamics: The finite-difference time-domain method. Artech House, 3rd ed., 2005
3C. A. Balanis, Advanced engineering electromagnetics, New York : Wiley, 1989
4A. F. Peterson, S. L. Ray, R. Mittra, Computational Methods for Electromagnetics
5R. F. Harrington, Field computation by moment methods, Macmillan, 1968

Bu derste haftalar bazında aşağıdaki plan izlenmektedir;

HaftaKonuİlgili Çıktı
1Benzetime ilişkin kavramlara ve sayısal elektromanyetiğe giriş1, 3
2EM teorinin hatırlatılması1
3Elektromanyetik problemlerin sınıflandırılması1, 3
4İlgili kısmi diferansiyel denklemlerin (KDD) çözümü için analitik yaklaşımlar2
5Elliptik, parabolik ve hiperbolik KDD için sonlu fark (FD) yöntemi3, 4
6FD ile elde edilen lineer denklem sistemlerinin çözümü4
7FD çözümlerinde doğruluk ve kararlılık, FD yönteminin  değişik problemlere uygulanması, sınır koşulları7, 8
8FDTD yöntemine giriş, yayılım hattı denklemlerinin FDTD ile çözümü5, 8
9Maxwell denklemlerinin iki boyutlu uzayda FDTD ile çözümü, sayısal dispersiyon ve kararlılık analizi5, 8
10Maxwell denklemlerinin üç boyutlu uzayda FDTD ile çözümü, sayısal dispersiyon ve kararlılık analizi, Yee algoritması5, 8
11Yutucu sınır koşulları, kaynak tipleri ve şekilleri5, 7
12Moment metoduna (MoM) giriş, MoM için test ve baz fonksiyonları6, 7
13MoM yönteminin elektrik alan integral denklemine uygulanması6, 7
14MoM yönteminin elektrik alan integral denklemine uygulanması6, 7

Bu ders ait olduğu programın mezuna kazandıracağı bilgi, beceri ve yetkinliklere aşağıdaki şekilde katkı sağlamaktadır; (En düşük katkı düzeyi '0', en yüksek katkı düzeyi '3' olarak kabül edilmiştir.)


2
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği alanında bilgilerini uzmanlık düzeyinde geliştirebilme ve bu bilgileri kullanarak sorunları çözümleyebilme (bilgi ve beceri)


2
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği’nin ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve yeni bilgiler üretebilme (beceri).


3
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili uzmanlık gerektiren sorunların çözümü için yeni yaklaşımlar geliştirebilme, sorumluluk alarak çözüm üretebilme ve uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği).


2
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği’nde edindiği uzmanlık düzeyindeki bilgi ve becerileri eleştirel bir yaklaşımla değerlendirebilme (Öğrenme Yetkinliği)


3
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği’ndeki güncel gelişmeleri ve kendi çalışmalarını ulusal veya uluslar arası gruplara, yazılı, sözlü ve görsel olarak sistemli biçimde aktarabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).


1
3 Üzerinden

İngilizce’yi kullanarak ileri düzeyde yazılı ve sözlü iletişim kurabilme ve tartışabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili karşılaşılan sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini kullanarak işlevsel etkileşim kurabilme, alanındaki bilimsel ve teknolojik ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumun bilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunabilme (Alana Özgü Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili konularda uygulama planları geliştirebilme ve elde edilen sonuçları, kalite süreçleri çerçevesinde değerlendirebilme (Alana Özgü Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

Lisans ve/veya yüksek lisans bilgilerine dayalı olarak, Telekomünikasyon Mühendisliği alanında ileri düzeydeki bilgileri özgün düşünce ve araştırma ile uzmanlık düzeyinde geliştirebilme, derinleştirebilme ve alanına yenilik getirecek özgün tanımlara ulaşabilme (bilgi).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği’nin ilişkili olduğu disiplinler arası etkileşimi kavrayabilme, edindiği bilgileri farklı disiplin alanlarından gelen bilgilerle bütünleştirerek yorumlayabilme ve özgün bilgiler oluşturabilme (beceri).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği’nde yenilik getiren, yeni bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulama geliştirebilme ya da bilinen bir düşünce, yöntem, tasarım ve/veya uygulamayı farklı bir alana uygulayabilme, özgün bir konuyu bağımsız olarak araştırabilme, kavrayabilme, tasarlayabilme, uyarlayabilme (beceri ve öğrenme yetkinliği).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili özgün bir eser üreterek alanındaki bilginin sınırlarını genişletebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği).


0
3 Üzerinden

Özgün ve disiplinler arası sorunların çözümlenmesini gerektiren ortamlarda sorumluluk alarak çözüm üretebilme ve uzmanlık gerektiren bir çalışmayı bağımsız olarak yürütebilme (Bağımsız Çalışabilme ve Sorumluluk Alabilme Yetkinliği).


0
3 Üzerinden

Uluslararası platformlarda, uzman kişiler ile alanındaki konuların tartışılmasında özgün görüşlerini savunabilme ve alanındaki yetkinliğini gösteren etkili bir iletişim kurabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

İngilizce’yi kullanarak ileri düzeyde yazılı ve sözlü iletişim kurabilme ve tartışabilme (İletişim ve Sosyal Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili karşılaşılan sorunların çözümünde stratejik karar verme süreçlerini kullanarak işlevsel etkileşim kurabilme, alanındaki bilimsel ve teknolojik ilerlemeleri tanıtarak, yaşadığı toplumunbilgi toplumu olma ve bunu sürdürebilme sürecine katkıda bulunabilme (Alana Özgü Yetkinlik).


0
3 Üzerinden

Telekomünikasyon Mühendisliği ile ilgili konularda karşılaşılan bilimsel ve etik sorunların çözümüne katkıda bulunabilme ve bu değerlerin gelişimini destekleyebilme (Alana Özgü Yetkinlik).