問題引入
刷劇卡頓、游戲掉線——5G網速“飄忽不定”的元兇竟是電費賬單！據統計，單個5G基站年耗電量堪比300戶家庭，其中功率放大器（PA）就“吃掉”四成電力。傳統PA就像油門卡死的汽車，無論信號強弱都全速運轉，如何讓這個“電老虎”學會智能省電？江蘇大學團隊交出了一份顛覆性答卷。

研究背景
在《信息與電子工程前沿》最新研究中，倪忠鵬、夏靜團隊提出“阻抗-相位混合優化”新算法，攻克寬頻對稱多赫蒂功率放大器（DPA）設計難題。傳統DPA雖能提升效率，卻只能在狹窄頻段和固定功率下“精準省電”（類似汽車僅能在60km/h勻速時省油）。一旦5G信號在1.7-2.5GHz頻段波動，或遇到9dB以上功率回退（相當于車速驟降三分之二），效率就會暴跌至45%以下，導致基站月均多耗電2000度。

技術破局
研究團隊祭出兩大創新：

  1. 電路“動態導航系統”：通過實時匹配阻抗（信號通行阻力）與相位（信號節奏差），讓強弱信號自動切換“快速通道”，如同在高速公路設置可變車道，使9dB回退時的效率波動從±10%壓縮至±5%；
  2. 微帶線“樂高模式”：采用可自由拼接的碎片型結構（類似模塊化手機），在28GHz頻段將相位離散度降低70%，工作帶寬擴展38%，能同時處理5G主流頻段信號。實測顯示，這種“柔性電路”使功率附加效率（PAE）峰值突破68%，較傳統設計提升25個百分點。

實測數據
在搭載20MHz LTE信號的嚴苛測試中，新型DPA交出“逆天”成績單：

  • 能耗效率：9dB回退時效率穩定在45%-55%，基站年省電55%，足夠支撐一座中型商場全年空調制冷；
  • 信號吞吐：1.7-2.5GHz全頻段飽和輸出功率超44dBm，比國際同類產品多承載20%數據流；
  • 實戰表現：鄰道泄漏比（ACLR）突破-50dBc，滿足工信部5G基站線性度最高標準。

研究還發現，采用碎片型結構后，電路的“信號擁堵指數”（IER分布）從-j115Ω收緊至-j30Ω，效率穩定性堪比工業級穩壓電源。

未來藍圖
“這相當于給基站裝上了‘變頻空調’。”論文通訊作者夏靜比喻道。該技術已在中興通訊5G基站試運行，預計2025年規模化商用。但挑戰猶存——碎片型結構帶來2192種電路組合可能，人工設計需3個月。團隊正聯合華為研發AI自動拼裝系統，目標2026年前將設計周期壓縮至7天，屆時5G基站建設成本有望降低30%。

來源: 信息與電子工程前沿FITEE