Antenas AIS/VDES para a constelação iATOM

A maioria dos navios e embarcações estão atualmente equipados com um sistema de comunicações via rádio, AIS – Automatic Identification System, que lhes permite verem automaticamente o tráfego marítimo na proximidade e serem vistos. O sistema funciona em VHF e troca informação entre navios, navios e costa, e destes com satélites. No entanto, a largura de banda é estreita e os serviços tendem a ficar congestionados junto aos portos.
Para aliviar este sistema, foi especificada uma nova geração de serviço de comunicação marítima – VDES – VHF Data Exchange System, bidirecional, encriptado, com maior largura de banda e capacidades adicionais. Uma das primeiras empresas a explorar comercialmente esta norma será a LusoSpace, que para o efeito está envolvida no desenvolvimento da constelação iATON formada por 12 satélites AIS/VDES, no âmbito do projeto New Space Portugal, com financiamento do Plano de Recuperação e Resiliência, PRR.

Uma das atividades do projeto é o desenvolvimento da antena AIS/VDES, para funcionar entre 156 MHz e 162 MHz (comprimento de onda da ordem de 1,9 m) com 6 dBi de ganho e polarização circular, com sentidos opostos para AIS e VDES. Torna-se um desafio satisfazer estes requisitos e simultaneamente fazer caber a antena num CubeSat 8U, sabendo que tem de estar recolhida no lançamento, ocupando um volume máximo de 200mm x 100mm x 30 mm (equivalente a 0,5U). Este volume reduzido obrigaria a uma antena minimalista, com pouco ganho nestas frequências.

Para satisfazer as especificações e ultrapassar os desafios, foi adotada uma configuração inovadora, que conjuga dipolos com o corpo do satélite para formar o diagrama de radiação pretendido. A conceção, o projeto eletromagnético, o teste eletromagnético do modelo de engenharia, o fabrico dos PCBs e a montagem das antenas foram feitos no Instituto de Telecomunicações (IT) / IST NanosatLab por uma equipa liderada pelo Prof. Carlos Fernandes do IST/IT, que integra o Prof. João Felício do IST/IT, o Prof. Sérgio Matos e o Prof. Jorge Costa do ISCTE-IUL/IT, o ex-aluno do Mestrado em Engenharia Aeroespacial do IST e investigador do IT Tiago Carneiro, e os técnicos de laboratório. O desenvolvimento da antena envolveu outros parceiros para o projeto do mecanismo de desdobramento, fabrico de suportes, testes ambientais e eletromagnéticos, bem como a LusoSpace para coordenar a Workpackage e a integração do satélite. Já foram fornecidas 4 antenas para irem para o espaço em fevereiro de 2026, e estão na linha de montagem outras 7 para irem em meados de 2026.

Antena (vista traseira) e modelo de engenharia da antena, instalado na câmara anecóica de micro-ondas do IT em Lisboa.