Frequências, ANACOM e licenças de rádio
A frequência decide antes do hardware
Nenhum subsistema condiciona tanto a arquitetura de um CanSat como o rádio. A banda escolhida determina a antena, o consumo, o alcance e o enquadramento legal. Escolher a banda depois de comprar o resto é a origem mais comum de redesenhos tardios.
Em Portugal, o espetro radioelétrico é gerido pela ANACOM. Transmitir sem enquadramento aplicável não é uma questão de boa-fé: é uma infração, com coima de montante variável que depende do regime em causa e deve ser confirmada na legislação em vigor.
Bandas usadas em CanSat
As bandas abaixo cobrem quase todos os projetos de voo curto. Os valores de potência são ordens de grandeza e devem ser confirmados no quadro nacional de atribuição e no regulamento da edição.
| Banda | Uso típico | Potência típica | Observação |
|---|---|---|---|
| 433,05-434,79 MHz | telemetria de longo alcance | 10 mW ERP | ISM, ciclo de transmissão limitado |
| 868,0-868,6 MHz | telemetria na Europa | até 25 mW ERP | sub-banda de 1% de ciclo |
| 869,4-869,65 MHz | telemetria com mais margem | até 500 mW ERP | ciclo de 10% |
| 2,4 GHz | telemetria rápida e vídeo | 10-100 mW EIRP | antenas pequenas, alcance curto |
| 144-146 MHz | serviço de amador | conforme licença | exige certificado e indicativo |
| 435-438 MHz | amador via satélite | conforme licença | coordenação internacional |
ANACOM: o que pedir e quando
A ANACOM é a autoridade nacional de comunicações. Para equipamentos de baixa potência nas bandas ISM, a utilização sem licença individual está sujeita a condições de potência, largura de banda e ciclo de transmissão. Fora dessas condições, é necessário título habilitante.
O pedido deve entrar com meses de antecedência. Envolve a identificação do equipamento, as características do emissor, a banda, a potência e o local de operação. Prazos e taxas mudam com frequência, e o valor exato deve ser confirmado diretamente junto da ANACOM.
Para bandas ISM, a maior parte dos casos resolve-se com equipamento marcado e utilizado dentro dos limites, sem pedido individual. Ainda assim, guarde a ficha técnica, a declaração de conformidade e o registo de potência medida: são a defesa documental se houver uma queixa de interferência.
Amador ou ISM: duas lógicas diferentes
- ISM: dispensa de licença individual, mas com limites de potência e de ciclo.
- Amador: exige certificado, indicativo e respeito pelo plano de bandas.
- Amador via satélite: sub-bandas próprias e coordenação internacional.
- Experimental: autorização caso a caso, em regra para testes em recinto fechado.
Um erro frequente é assumir que a licença de amador de um elemento cobre toda a equipa. A estação transmite sob um indicativo e um responsável, e a operação tem de refletir essa responsabilidade no registo e nos contactos.
Sem certificado de amador, a escolha recai sobre ISM, com potência mais baixa e pacotes mais curtos. É uma limitação real de alcance e deve entrar no orçamento de ligação desde o primeiro dia, não depois de o rádio estar soldado.
Potência, ciclo de transmissão e alcance
O alcance não cresce de forma linear com a potência. Duplicar a potência dá cerca de 3 dB, o que em espaço livre se traduz num aumento de aproximadamente 40% na distância. Ganhos de antena e altura do recetor valem mais do que watts.
O ciclo de transmissão é o limite prático em 868 MHz. Transmitir 1% do tempo significa cerca de 10 ms por segundo; um pacote de 60 bytes a 4800 bps ocupa aproximadamente 100 ms, o que já excede o ciclo. A solução passa por reduzir a cadência, encurtar o pacote ou mudar de sub-banda.
Orçamento de ligação: um exemplo numérico
Considere 25 mW no emissor, ou seja 14 dBm, uma antena de 2 dBi e um recetor com sensibilidade de -120 dBm a 4800 bps. O ganho total disponível é de cerca de 136 dB, valor que serve de ponto de partida para qualquer verificação.
A 1 km e 433 MHz, a perda em espaço livre é de aproximadamente 85 dB, o que deixa 51 dB de margem. Reservando 20 dB para desvanecimento e para a atenuação provocada pelo corpo do veículo, a distância teórica passa dos 30 km. Com antena omnidirecional mal orientada e terreno irregular, o alcance útil fica entre 1 e 5 km.
Esta diferença entre cálculo e terreno é a razão pela qual o teste de alcance não é opcional. Também explica porque é que subir a antena do recetor dois metros vale mais do que duplicar a potência do emissor.
Coordenação com a organização do voo
A autorização de rádio é apenas uma parte da operação. A organização do lançamento define zonas de exclusão, janelas horárias e procedimentos de suspensão, e a equipa responde por tudo o que transmite fora do previsto.
Confirme se a apólice de responsabilidade civil do evento cobre danos por interferência e se existe um canal de coordenação durante o voo. É uma pergunta raramente feita e que evita discussões desagradáveis depois de uma perda de telemetria alheia.
Verificações antes do voo
O teste de alcance em terra é obrigatório na prática, mesmo quando não é exigido no papel. Faça-o com o sistema fechado, com a antena instalada e com o recetor na posição prevista, idealmente com um atenuador para simular distância.
- Confirmar a frequência exata com analisador ou recetor de banda larga.
- Medir a potência de saída no conetor, não a potência nominal do chip.
- Registar ocupação da banda no local e hora do voo.
- Guardar um plano alternativo de banda se houver interferência.
Documente tudo com data e responsável. Se a organização pedir o comprovativo do enquadramento, é este registo que responde em minutos, e não uma conversa. A estação de terra deve ser testada com o mesmo rigor, e o regulamento da edição costuma fixar a cadência mínima exigida.