ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE ECTS @ IUE

Ders Bilgi Formu ( ELM 718 )

   Temel bilgiler
Ders adı: Zaman Uzayı Sonlu Farklar Yöntemi
Ders kodu: ELM 718
Öğretim üyesi: Prof. Dr. Serkan Aksoy
AKTS kredisi: 7.5
GTÜ kredisi: 3 (3+0+0)
Yılı, Dönemi: 1/2, Güz ve Bahar
Dersin düzeyi: Yüksek lisans
Dersin tipi: Alan seçmeli
Öğretim dili: Türkçe
Öğretim şekli: Yüz yüze
Ön koşullar: Yok
Staj durumu: Yok
Dersin amacı: Elektromagnetik teoride yaygın olarak kullanılan Zaman Uzayında Sonlu Farklar (ZUSF) yönteminin temellerinin öğretilerek, öğrencilerin bu yöntem ile, geniş bir yelpazede elektromagnetik problemlerin çözümünü gerçekleştirebilmesi. Bu amaç için güncelleme denklemleri, sayısal dispersiyon ve sayısal kararlılık kavramları öğretilecektir. Kaynak uygulamaları ve soğurucu sınır koşulları kapsamında ZUSF güncelleme denklemlerinın çıkartılması ve uygulaması öğretilecektir. Özel olarak ZUSF yönteminin düşük frekanslı ve dispersif problemler için nasıl genişletildiğinden bahsedilecektir.
   Öğrenme çıktıları Yukarı

Bu dersi başarıyla tamamlayan öğrenciler, şu yetilere sahip olurlar:

  1. ZUSF yönteminin sayısal türev tabanlı olarak temellerini kavrar.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Elektronik Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Bilimsel bilgiye ulaşmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  2. Sayısal dispersiyon, sayısal kararlılık kapsamında ZUSF sayısal hata analizlerini tanır.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Elektronik Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  3. Açık ve kapalı uzay temel elektromanyetik problemlerin ZUSF yöntemi ile soğurucu sınır koşulları kapsamında çözebilir.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Elektronik Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
  4. Kavite ve dalga kılavuzu gibi temel elektromanyetik problemlerin ZUSF yöntemi ile modeller.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Elektronik Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Ödev
  5. Düşük frekanslı ve/veya dispersif elektromanyetik problemleri çözer.

    Program Çıktılarına Katkıları

    1. İleri düzey Elektronik Mühendisliği kavramlarını tanımlamak ve uygulamak
    2. Gelişmiş mühendislik problemlerini formüle edip çözmek
    3. Bilimsel bilgiye ulaşmak

    Değerlendirme Tipi

    1. Yazılı sınav
    2. Ödev
   İçerik Yukarı
1. hafta: Elektromagnetik Dalgalar ve Maxwell Denklemleri
2. hafta: Sonlu Farklar Yöntemi
3. hafta: Sayısal Dispersiyon
4. hafta: Sayısal Kararlılık
5. hafta: Maxwell Denklemleri ve Zaman Uzayında Sonlu Farklar Yöntemi
6. hafta: Maxwell Denklemleri için Sayısal Kararlılık ve Disperisyon
7. hafta: Kaynak Uygulamaları
8. hafta: Vize Sınavı
9. hafta: Sınır Koşulları
10. hafta: Soğurucu Sınır Koşulları
11. hafta: Soğurucu Sınır Koşulları
12. hafta: Soğurucu Sınır Koşulları
13. hafta: Frekans Bağımlı Zaman Uzayında Sonlu Farklar Yöntemi
14. hafta: Yakın Alan - Uzak Alan Dönüşümleri
15. hafta*: Genel tekrar
16. hafta*: Final sınavı
Ders kitapları ve materyaller: • S. Aksoy, FDTD – Lecture Notes, GYTE, 2011.
Önerilen kaynaklar: • Taflove A., S.C. Hagness, Computational Electrodynamics: The Finite Difference Time Domain Method, Artech House, 1995, 2000, 2005.
• Sullivan D.M., Electromagnetic Simulation Using the FDTD Method, IEEE Press, 2000.
• Kunz K. S., R.J. Luebbers, The Finite Difference Time Domain Method for Electromagnetics, TF-CRC, 1993.
• Hao Y., R. Mittra, FDTD Modeling of Metamaterials, Artech House, 2008.
  * 15. ve 16. haftalar arası final sınavına hazırlık haftası bulunmaktadır.
Değerlendirme Yukarı
Değerlendirme tipi Hafta numarası Ağırlık (%)
Ara sınavlar (Vizeler): 8 20
Dönem içi diğer çalışmalar: 0 0
Proje: 0 0
Ödev: 2,4,6,8,10,12 30
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Final sınavı: 16 50
  Toplam ağırlık:
(%)
   İş yükü Yukarı
Etkinlik Süre (Haftalık saat) Toplam hafta sayısı Dönem boyu toplam iş yükü
Dersler (Yüz yüze öğretme): 3 14
Ders dışı bireysel çalışma: 4 14
Uygulama, Rehberli problem çözme: 0 0
Ödev: 6 10
Dönem projesi: 0 0
Dönem projesi sunumu: 0 0
Kısa sınav (Quiz): 0 0
Ara sınav için bireysel çalışma: 10 1
Ara sınav (Vize): 1 1
Final sınavı için bireysel çalışma: 20 1
Final sınavı: 2 1
    Toplam işyükü:
    Toplam AKTS kredisi:
*
  * AKTS kredisi, toplam iş yükünün 25'e bölümüdür. (1 AKTS = 25 saatlik iş yükü)
-->