Нужен перезаряжаемый источник постоянного напряжения 15 Вт с регулируемым напряжением.

15 Вт$\times$5 с = 75 Дж. Если вы хотите сохранить это в конденсаторе, вам понадобится емкость

$C = \dfrac{2 \times 75 J}{(10 V)^2} = 1.5 F$

Существуют суперконденсаторы с еще более высокой емкостью, но типы, которые могут обеспечить ток 1,5 А, находятся между дорогими и чертовски дорогими™.

Аккумулятор будет лучшим выбором. Например, LiPo, за которым следует повышающий преобразователь , чтобы иметь хорошо отрегулированные 10 В даже при переменном напряжении батареи. Используйте другой повышающий преобразователь для зарядки аккумулятора между скачками нагрузки; Я бы отключил зарядное устройство на время передачи.

Если 3,3 В может обеспечить 100 мА, это 330 мВт. Предположим, что два повышающих преобразователя имеют эффективность 85 %, тогда для получения требуемой выходной мощности 75 Дж вам потребуется входная мощность 105 Дж. При 330 мВт это займет 315 секунд, то есть 5 минут 15 секунд. Таким образом, вы можете передавать 5-секундный пакет каждые 5 минут и 20 секунд. Если вам нужна более высокая частота, вам придется найти другой источник питания.

edit
Чуть не забыл: батарея тоже имеет КПД менее 100%. Вы не можете получить каждый джоуль, который вы вложили в него снова. Таким образом, на практике время зарядки должно быть больше, чем 5 минут.

Я бы использовал две батареи LiPo последовательно. Тогда у вас будет 7,4 В номинальное, 8,4 В полностью заряженное. Это важно, потому что чем ближе напряжение к 10 В, тем меньший ток потребуется от батареи. Если вы потребляете 1,5 А при 10 В, ячейка 3,7 В должна будет обеспечивать 4,8 А, если мы снова возьмем 85% для бустера. Две последовательно соединенные ячейки должны будут подавать только 2,4 А.

Редактировать 2
Ультракап Дэйва кажется хорошей альтернативой, но он должен упомянуть, что регулятор 3,3 В на 2,5 В также должен быть импульсным стабилизатором, если только вы не удовлетворены эффективностью 75%. Если мы используем eBay в качестве справочной цены, вы можете купить комплект из двух LiPo аккумуляторов емкостью 240 мАч за 4,5 доллара с бесплатной доставкой. Это означает, что они будут разряжаться только на 1 % в течение 5-секундной вспышки. Так что, хотя 14 долларов за колпачок — это неплохо, и это определенно стоит помнить, LiPo — это только треть этой суммы.

Также стоит отметить, что понижение с 3,3 В до 2,5 В, а затем до 10 В менее эффективно, чем повышение с 3,3 В до 7,4 В, а затем до 10 В. Это связано с тем, что эффективность коммутатора связана как с разность напряжений и их соотношение.

Может подойти не суперкап, а ультракап, рассчитанный на большие токи.

Грубый расчет: Ultracaps имеют номинальное напряжение порядка 2,5 В, поэтому ваши 1,5 А при 10 В переводятся (на данный момент без учета проблем эффективности) в 6 А при 2,5 В. 6А за 5 секунд это заряд 30С. Допустим, вы можете допустить падение напряжения на 0,1 В в течение 5 с, поэтому вам понадобится конденсатор на 300 Ф.

Чтобы зарядить этот конденсатор, вам просто нужен стабилизатор на 2,5 В, питаемый от источника 3,3 В, ток которого ограничен 100 мА. Чтобы управлять вашим усилителем, вам нужен повышающий преобразователь (регулятор), который преобразует 2,4-2,5 В от конденсатора в 10 В при 1,5 А. Вы бы включили повышающий преобразователь только тогда, когда он вам нужен, вместе с самим усилителем.

Для восстановления 30C при 100 мА (с использованием линейного регулятора) потребуется 300 секунд простоя между передачами. Дольше, как только вы примете во внимание реальные показатели эффективности. Но если вы используете импульсный стабилизатор с 3,3 В на 2,5 В, который должен давать на выходе почти 130 мА, номинальное время перезарядки сокращается до 227 секунд.

Я только что проверил Ebay, и вы можете получить один ультраконденсатор Maxwell 350 Farad размером примерно с D-ячейку примерно за 14 долларов.