電子測量儀器以電子電路技術為基礎,融合芯片技術、信號處理技術、電子測量技術、機械結構技術、儀器儀表技術、實驗室認證技術、智能制造技術等組成單機或自動測試系統(tǒng),通用電子測量儀器主要包括示波器、射頻類儀器、波形發(fā)生器、電源及電子負載、萬用表及數據采集器等。
(1)示波器市場
示波器是應用最廣泛的測量儀器產品,而其中數字示波器在市場規(guī)模、應用范圍上均占主導地位。數字示波器自上個世紀七十年代誕生以來,其應用越來越廣泛,已成為測試工程師必備的工具之一。隨著近幾年來電子技術取得突破性的發(fā)展,全世界數字示波器市場進一步擴大,而作為在世界經濟發(fā)展中扮演重要角色的中國,飛速發(fā)展的電子產業(yè)也催生了更龐大的數字示波器需求市場。
數字示波器作為主要的通用電子測量設備,在工業(yè)生產與制造中被廣泛應用。根據 Frost & Sullivan《全球和中國電子測量儀器行業(yè)獨立市場研究報告》,全球示波器市場規(guī)模 2019 年達到 78.30 億元,預計 2025 年將達到 113.01 億元,年均復合增長率 6.31%;中國示波器市場規(guī)模從 2015 年的 19.97 億元增長至2019 年的 26.56 億元,年均復合增長率 7.39%,預計將在 2025 年達到 42.15 億元,年均復合增長率 8.00%。
隨著電子工業(yè)的持續(xù)高速發(fā)展,信息技術產品的智能化、網絡化以及集成化程度逐步提高以及半導體、5G、人工智能、新能源、航天航空等行業(yè)驅動,數字示波器具有良好的發(fā)展前景。
行業(yè)獨立市場研究報告》,2019 年,排名前五的企業(yè)占據了全球市場的 50.40%,占據了中國市場的 43.1%。從全球市場銷量來看,行業(yè)內優(yōu)勢企業(yè)是德科技、泰克、力科、羅德與施瓦茨等企業(yè)壟斷了大部分市場份額。由于半導體工藝、單功能模塊技術、系統(tǒng)架構技術等限制,國際巨頭憑借著多年的積累有著良好的優(yōu)勢,占據著市場前四的份額。
隨著電子產業(yè)測試需求的進步,特別是 5G、云服務、視頻流、物聯(lián)網、新能源、消費電子等新興領域市場的工業(yè)客戶都需要面臨接口速率提升所帶來的更高測試要求,因此對中高端示波器產品的需求將與日俱增。
由于 2GHz 帶寬以上示波器核心芯片無法通過公開市場進行采購,國內示波器廠商主要集中在中低端示波器產品領域。隨著中國加大對上游 ADC 芯片、FPGA 等領域的投資,上游芯片供應商發(fā)展逐步崛起,國內示波器廠商正逐漸從經濟型示波器向中高端型市場發(fā)展。國內已經有示波器廠商通過自研示波器核心芯片,特別是在模擬前端芯片和 ADC 芯片上,具有了自主研發(fā)芯片的能力,突破了帶寬和采樣率的技術壁壘,突破了示波器 4GHz 帶寬、20GSa/s 采樣率的技術限制,初步具備在高端型 4GHz 以上帶寬市場與國外龍頭廠商競爭的能力。
(2)射頻類儀器市場
射頻類儀器按照功能可大致分為三類,包括模擬信號發(fā)生的射頻/微波信號發(fā)生器、負責信號接收的頻譜/信號分析儀和測量電子元器件的矢量網絡分析儀,以及在此三類產品基礎上衍生出的其他類型產品,如綜測儀、噪聲測試儀、功率計等。在電子測量行業(yè)中,無線通信與射頻微波測試儀器的應用場景與通信行業(yè)緊密聯(lián)系。
在 5G 的落地過程中,每個流程都涉及到大量的測試環(huán)節(jié),包括確定5G 空中接口、驗證新技術的性能、優(yōu)化 5G 網絡部署等。以驗證新技術的性能為例,與 4G 相比,5G 的頻譜組合場景復雜,既有低頻段的 Sub-6GHz,又有毫米波。每項新技術都需要專門的測試解決方案,因此對無線通信與射頻微波測試儀器的需求迅猛增加。
根據 Frost & Sullivan《全球和中國電子測量儀器行業(yè)獨立市場研究報告》,全球射頻類儀器(不含綜測儀)的市場規(guī)模在 2019 年達到 129.13 億元,在 2025年將達到 181.39 億元,期間年均復合增長率為 5.83%。隨著中國大力推廣 5G 商用化,中國射頻類儀器(不含綜測儀)市場的增長速度高于全球水平,從 2015年的 33.93 億元增長至 2019 年的 41.11 億元,預計 2025 年將達到 61.14 億元,期間年均復合增長率 6.84%。
(3)波形發(fā)生器市場
波形發(fā)生器是一種能產生各種頻率、波形和幅度電信號的設備。在測量各類電子系統(tǒng)的振幅特性、頻率特性、傳輸特性及其他電參數時,波形發(fā)生器常被用作提供測試信號的激勵源。常見波形發(fā)生器有低頻波形發(fā)生器、高頻波形發(fā)生器、函數波形發(fā)生器、脈沖波形發(fā)生器、任意波形發(fā)生器等。波形發(fā)生器作為一種常用的測試信號的激勵源,廣泛應用于通信、雷達、測控、電子以及現代化儀器儀表等領域。
隨著現代電子技術的發(fā)展,現代電子測量工作對波形發(fā)生器的性能提出了更高的要求,不僅要求能產生標準波形,還能根據需要產生任意波形,且對操作性、波形質量、輸出頻率范圍和穩(wěn)定性、精確度及分辨率都有很高的要求,以高速數字取樣為核心的時域測試正在成為現代電子測試技術的主流方向。
中國波形發(fā)生器市場中,高端產品主要由海外知名廠商提供,包括泰克、是德科技、力科、羅德與施瓦茨等,具有較強的技術實力、品牌知名度和完善的銷售網絡,具備較強的國際競爭力。國內廠商由于起步較晚,較海外廠商仍存在一定差距,目前國內廠商主要覆蓋經濟型和中端型市場。