示波器市场现状分析及发展前景.docx
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1、示波器市场现状分析及发展前景一、我国电子测量仪器行业现状源于我国经济的发展,我国各个产业正进行转型升级与技术创新,尤其是在5G、半导体、人工智能、新能源、智能制造、航空航天等关键领域正不断取得突破,而这些领域的研究、开发、技术升级的基本手段都基于电子测量技术。前述新产业从原材料选定、生产过程监控到产品测试、设备运营都需要电子测量仪器辅助完成。同时,电子信息产业振兴规划等政策方针也将进一步扩大市场需求,为电子测量仪器提供新的广阔市场。受益于中国政策的大力支持和下游新产业的快速发展,中国的电子测量仪器市场在近几年高速增长,电子测量仪器中国市场占全球市场的比重约三分之一,是全球竞争中最为重要的市场之
2、一。根据Frost&SulIivan全球和中国电子测量仪器行业独立市场研究报告,中国电子测量仪器的市场规模自2015年至2019年间以15.09%的年均复合增长率从171.54亿元增长至300.93亿元;预计中国电子测量仪器的市场规模将在2025年达到422.88亿元。二、电子测量仪器行业产业链电子测量仪器行业上游供应商主要有电子元器件厂商、电子材料厂商、机电产品厂商、机械加工厂商和电子组装厂商等。电子元器件方面涉及主动电子元器件与被动电子元器件两大类。主动电子元器件,即能够执行数据运算、处理的组件,在测量仪器中主要起到电信号的激发放大、振荡、电流控制等功能,其在示波器、波形发生器等电子测量仪
3、器中广泛使用,主要包括IC芯片、二极管、三极管等,其特点是等效电路均含有受控电源,其中IC芯片对电子测量仪器的基本功能进行模块化整合,是实现测量及相关处理功能的重要核心单元。目前电子测量仪器芯片的供应商以国外厂商为主。被动电子元器件,即不含有受控电源的电路组件,主要包括RCL(电阻、电容、电感)及被动射频元器件两大类,其中RCL可以在测试测量仪器中起到分压分流、滤波、稳流等功能,是电路的基本组成元件,被动射频元件包含滤波器、变压器、震荡器等,在射频类仪器、电源及电子负载中被广泛应用。电子测量仪器行业下游即应用市场。电子测量仪器客户群极其广泛,所有与电子设备有关的企业,几乎都需要使用电子测量仪器
4、。典型的下游应用领域主要包括教育与科研、工业生产、通信行业、航空航天、交通与能源、消费电子等。三、电子测量仪器在新技术方面的发展情况与发展趋势(一)硬件产品软件化测量仪器产品的发展历程总体上是体积不断缩小、结构不断简化的过程。传统宏观物理量测量仪器体积较大,使用不便。电子测量仪器的本质原理是将待测物理量转化成电信号后,考察电信号的特征。因此只要能够抽象出转化模型,将待测物理量用电信号表达,就能系统化的转化为电信号测量问题。微处理器、数字信号处理器、可编程逻辑阵列及其他自定义软件日益融入电子测量仪器,帮助电信号测量仪器的硬件体积不断缩小,结构不断精简。随着人们对电子测量的理解不断加深,在精简仪器
5、的过程中提出了虚拟仪器的概念。用软件虚拟仪器代替硬件实体仪器逐渐成为了新的发展方向。完全舍弃硬件测量仪器的体积架构,只使用软件获取信号进行测量,不仅可以加速测量流程,还可解决受硬件条件制约而不易解决的诸多测量难题。以美国国家仪器(NI)为代表的仪器类企业将工作重心转移到虚拟仪器上,并取得了高实用性高性价比的产品成果,硬件产品软件化成为测量仪器发展的趋势。(二)模拟产品数字化常见的信号获取分模拟量和数字量两种。模拟量直接读取真实信号,根据真实信号形态进行存储和分析。而数字量需要对真实采集信号额外进行A/D转换,以特定的编码规则将模拟量转化为数字量。数字测量与模拟测量相比拥有巨大优势:数字测量仪器
6、能够捕捉单次瞬时信号,具有多种触发功能且测量精度高。最重要的是,统一按照一定规则获取的数字信号信息在后续的整理和分析过程中速度较快,模拟产品数字化可以大大提高测量仪器的操作便捷度和精度,是未来发展的必然趋势。(三)测量仪器软硬件集成化、互联化电子测量仪器会被系统集成商集成到不同的软件系统上,并开发出行业针对性的应用系统,使其更加专业化,例如多通道高速采集系统、5G综合测试仪、汽车集成测试系统、电池测试系统、EMl测试系统等。同时运用标准互联协议对多品牌、不同功能的测量仪器进行系统化集成及数据交换,实现仪器采集数据的云端分析。(四)功能模块化,系统平台化随着客户需求的不断提升,单一测量很难满足用
7、户的基本测量要求,越来越多的企业要求将多个测量功能分模块封装,再根据需求进行模块化调用。模块化结构通过共享的元器件、高速总线和用户自定义的开放式软件,将整个系统打造成多功能平台。在同一个硬件平台上,通过不同的软件功能,可以实现诸如示波器、频谱/信号分析仪、任意波形发生器、矢量网络分析仪等不同功能,提高客户使用效率,增强技术复用性,满足多功能自动化的测量要求。(五)软件技术智能化通过人工智能和大数据技术简化操作流程、优化用户体验,将成为另一技术发展趋势。如给示波器、矢量网络分析仪等设备加入机器学习模块,可以使设备本身对待测信号的特征和使用需求加以记忆,大幅提升分析速度。另一方面,智能可编程电子测
8、量仪器将逐渐成为测量仪器行业发展的新主流,给用户提供智能化编程接口,改进测量细节,提升产品的功能扩展性,满足更多测量需求,实现自动转换量程、自动调节、自动校准、自动记录、自动进行数据处理、自动修正等自动化运行功能。(六)加速高性能的ADC、DAC.FPGA芯片是高端通用电子测量仪器必不可少的原材料,以赛灵思、德州仪器等企业为代表的美国厂商目前仍是高性能芯片的主要供应商。2020年5月15日,美国商务部修改其长期使用的外国生产的直接产品规则和实体清单,限制中国企业采购半导体产品、技术和相关软件。原材料与核心器件缺失严重制约中国测量仪器产品向更高端方向发展。同时随着双边关税的加征,间接加重了国内企
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