Módulo de telemetria e telecomando robusto para pequenos satélites

Abstract

O presente trabalho aborda o desenvolvimento de um módulo de comunicações para a plataforma FloripaSat-3, com foco em robustez e modularidade. Motivado pela demanda por missões espaciais de baixo custo e maior eficiência energética, o projeto propõe uma arquitetura de rádio full-duplex, capaz de operar com canais simultâneos de transmissão e recepção. Para embasar a proposta, a fundamentação teórica abrange sistemas de telecomando e telemetria, alocação de frequências, fundamentos de design de placas de circuito impresso, cálculos de radioenlace e requisitos normativos do setor aeroespacial. Com base nesses tópicos, os requisitos foram definidos considerando as necessidades operacionais da plataforma e as restrições do ambiente espacial. A partir disso, uma arquitetura modular foi concebida para permitir adaptação a diferentes contextos e facilitar a manutenção, seguida da seleção de componentes, que priorizou critérios como herança de voo, confiabilidade e aderência aos requisitos técnicos. Para validar esta arquitetura, quatro placas de teste independentes foram projetadas: transmissor, amplificador de potência, receptor e amplificador de baixo ruído, sendo que o circuito de casamento de impedância de cada uma dessas placas foi simulado no QucsStudio 4.3.1. Os resultados indicam boa eficiência de transmissão e recepção, com baixas perdas por reflexão e ganhos acima de 20 dB nos amplificadores. Adicionalmente, os cálculos de orçamento de potência e de link apontam margens de 6 dB no enlace espaço-terra e superiores a 20 dB no enlace terra-espaço, mesmo no pior cenário geométrico, validando a viabilidade da comunicação. O consumo total estimado em operação simultânea é de aproximadamente 2,25 W, estando dentro dos limites definidos. Assim, a arquitetura se mostra tecnicamente viável e adequada para missões de pequenos satélites com comunicação bidirecional.