模拟示波器的明显缺陷

　　1.通用电子测量仪器:电子信息产业的帮助和发展的必然

　　电子测量仪器的发展与电子信息产业链有关，产业升级促进了产业的发展。中国经济正在进行产业升级.在自主创新阶段，电子信息及其相关行业从原材料的选择.监控生产过程.产品的测试需要电子测量仪器来完成，电子测量仪器行业将带来新的发展机遇。电子测量仪器具有较强的相关战略，行业本身的发展对国民经济，特别是电子信息产业的发展具有重要意义。高端电子测量仪器的独立发展是我国不可避免的选择。

　　1.1技术与原理：多学科领域融合，DSP为核心技术

　　通用电子测量仪器是一种利用电子技术进行测量的仪器。电子测量仪器是指基于电子技术，结合电子测量.数字信号处理.微电子.射频微波设计等多领域技术形成单机或自动测试系统，用于监控和监控.测量.计算各种物理参数和成分的仪器。它有检测和测量.信号传输和数据处理功能主要包括两个部分：一是定性测试，目的是在特定条件下确定被测目标的性能；二是定量测试，即准确测量被测目标的数量。

　　测量过程包括提取和转换信息，数字信号处理（DSP）技术是测量过程的核心。信号采集模块(包括传感器电路.信号调理电路).信号分析与处理模块.结果表达式和输出模块。在测量过程中，首先提取被测对象的信息，然后通过ADC将其转换为数字信号，然后使用数字信号进行处理（DSP）分析它，并将其转化为可识别的信号。数字信号处理（DSP）指数字运算法实现信号转换.滤波.检测.估值.调制解调和快速算法的技术具有高精度.可程序控制.便于集成等优点。

　　1.2分类:细分类别多，国内追赶空间大

　　电子测量仪器分为通用型和专用型，通用电气测量仪器的应用场景更为广泛。仪器产品种类繁多，应用领域也各不相同。一般来说，它们可以分为两类：特殊仪器和通用仪器：特殊仪器的设计和制造非常困难，目的是一个或几个特殊功能，如电视彩色信号发生器.电磁兼容EMC测试设备等。通用电子测量仪器的设计是为了测量一个或参数而设计的，可用于各种电子测量，应用场景广泛，市场规模大。

　　1.2.1示波器:电子工程师之眼，市场大，国内外差距明显

　　示波器是电子信息工业的基础设备。它是应用最广泛的通用电子测量仪器。它被称为电子工程师的眼睛。它主要通过收集电路中的电信号并存储和显示来测量信号.设计就是分析和处理.电子设备制造和维护不可缺少的工具。

　　模拟示波器的明显缺陷将被数字示波器所取代。（1）模拟示波器直接在显示设备上显示测量的电信号，通过控制电子束从左到右扫描示波管的垂直偏转，测量的电信号直接描述电压波形。模拟示波器据和分析波形的能力.触发功能有限.捕获单次和偶尔的信号容量不足等缺陷，再加上大量的内部模拟设备，设备的性能会随着时间和温度的变化而变化，因此性能相对不稳定。（2）数字示波器通过模数转换器将被测量的电信号转换为数字信号DSP在显示设备上绘制信号随时间变化的波形，除了显示信号的波形外，还可以计算信号，具有更多的功能。目前，几乎所有的数字示波器都开始超过模拟示波器，后者在未来将不可避免地被它所取代。

　　数字示波器的工作原理：首先通过耦合电路输入信号并发送到前置放大器。前置放大器放大信号，以提高示波器的灵敏度和动态范围。跟踪/存储或采样/存储电路对前置放大器的输入信号进行采样A/D数字转换器，通过A/D转换后，信号以数字形式存储在存储器中，微处理器可以相应地处理存储器中的数字波形，最后显示在显示屏上。取样时钟驱动器A/D转换器.取样器.A/D转换器和由转换器和存储器控制。

　　数字示波器的核心性能指标主要是带宽和实时采样率。带宽决定了示波器可以检测到的信号频率范围。最大带宽越高，可以检测到的最大信号频率越高；实时采样率决定示波器ADC实时采样率越高，采样速度越快，单位时间间隔内可采集的样本点数越小。2024年示波器全球.中国市场规模将分别达到16个.5.6.0亿美元。据弗罗斯特沙利文统计，2019年全球示波器市场达到12.0亿美元，预计未来全球市场规模将达到16.5亿美元，年均复合增长率为6.5%。2019年国内市场空间为4.4亿美元，预计2024年将达到6.0亿美元，年均复合增长率为8.1%。

　　国内外数字示波器技术差距较大。目前市场上带宽最大的示波器是德国科技生产的110GHz的UXR2020年国产示波器系列示波器突破40个GHz带宽限制。对于高速采样，德科技已达2566GSa/s，国内最高采样率为20GSa/s。目前，国内企业的竞争力明显不足，产品主要集中在低端领域：一方面，由于中国数字示波器起步较晚，技术积累不足，而美国数字示波器企业自20世纪70年代开始发展，具有丰富的行业经验；另一方面，国内高端数字示波器的核心部件芯片，如ADC芯片.FPGA其他方面的生产能力较弱，无法实现自主供给。总的来说，国内相当于20年前的国际技术水平。

　　1.2.2.射频分析:以频谱和矢量网络分析仪为主，国内外差距较小

　　射频分析仪器是一种用于电子电气信号和射频微波测量的射频科学仪器，主要产品为频谱分析仪和矢量网络分析仪。

　　光谱分析仪：用于观察信号的频率成分是否干净。光谱信号分析仪可以通过图形模拟或数字显示信号的光谱特性，实现信号频率.功率.失真度.调制度.测量稳定性和其他参数。频谱信号分析仪是测量无线电信号的必要手段。它广泛应用于高频信号中，主要用于射频和微波信号分析.EMC预兼容测试.无线频谱监测.等等。

　　光谱分析仪可分为两类：模拟类和数字类。模拟光谱分析仪基于模拟滤波器，也称为扫描仪，数字光谱分析仪由快速傅里叶转换而来（FFT）块和模数转换器（ADC）将模拟信号转换为数字信号，然后在振幅-频率坐标图中绘制信号分量，形成光谱图。

　　矢量网络分析仪非常全面，被称为射频领域的万用表。矢量网络分析仪是一种测量设备网络特性的仪器，是网络分析仪中最常用的仪器.结合频谱分析，最主流的品种.信号发生、矢量网络分析等技术，功能丰富性超过绝大多数测试仪器，是射频微波领域必要的测试和测量仪器，是许多行业特殊仪器的基本形式。矢量网络分析仪广泛应用于5G系统.广播电视.移动通信.无线通信.汽车电子.医疗.科研教育.R&D及半导体及电子产品电子产品领域的射频器件和组件。

　　矢量网络分析仪功能：测试射频功率装置的S参数，同时测试射频功率放大器的增益和端口的反射。矢量网络分析仪的工作原理可以使用光波作为类比：光投射到透镜上，部分光从透镜表面反射，但大多数光将继续通过透镜传输能量。如果透镜有一个镜子，大部分将被反射，少量或没有光通过镜头。当网络分析仪检测设备时，它将使用自己的信号发生器将信号发送到设备的输入端口，并接收从设备输出端口传输的信号和从输入端口反射的信号进行分析，了解组件的特性，S参数可以直接反映电路网络的传输特性和反射特性。

　　国内射频分析仪器产品水平与国外差距相对较小。(1)频谱分析仪:德国科技X系列国际最高水平N9041B和施瓦茨R&S®FSWP，最高频率可达到110GHz，中电科思仪4051N信号/频谱分析仪测试频率可达85GHz，差距相对较小，但从信号分析带宽来看，国际最高水平超过8GHz，国内最高水平为1GHz，差距很明显。(2)矢量网络分析仪:安立是世界上最高水平的ME7838G，最高测试频率为220GHz，2013年推出的3672中电科思仪国内领先企业E矢量网络分析仪最高测试频率为67GHz，与国外先进差距在2代左右。

　　5G射频分析仪器2025年全球通信行业联系密切，.中国的市场规模将达到27.8亿美元。射频分析仪器与下游通信行业密切相关，在505年G性能验证环节，如性能验证，.网络部署需要这类设备的参与。根据弗罗斯特·沙利文的预测，2019年至2025年，全球和中国的射频分析仪器市场将快速增长，全球市场将从19.8亿美元增长到27.8亿美元，五年后CAGR5.8%，中国市场将从6.3亿美元增加到9.4亿美元。CAGR为6.8%。

　　1.2.3信号发生器:测试射频功率放大器等元件的性能

　　信号发生器：通过输出特定的模拟和激励测试信号的模拟和激励测试信号来测试射频功率放大器等相关元件的性能。信号发生器主要分为任何波形发生器和射频微波信号发生器，其主要功能包括：（1)某些电气设备的激励信号源；(2)设备测量产生模拟实际环境特征信号，如干扰信号模拟；(3）生成一些标准信号与一般信号源进行校准和比较。它被广泛地应用于5G通讯.半导体.新能源.汽车电子.医疗电子.消费电子.航空航天.教育、科研等行业。

　　波形发生器可以产生各种频率.波形和振幅电信号的电气测量仪器。测量各种电子系统的振幅特性.频率特性.在传输特性和其他电气参数时，波形发生器通常用作激励源，以提供测试信号。根据用户的要求，信号源模拟被测电路的各种测试信号，以满足测试需要，然后用其他仪器测量所需的参数。

　　射频微波信号发生器.微波测试开发领域的基本电子测试仪器。具体功能包括矢量调制信号的生成.电磁兼容.产生微波信号.时钟测试和安全规则认证。与任何波形发生器一样，它不测量任何指标，而是为测量被测单元的输出信号提供正确的测试条件。射频信号发生器主要包括两种基本类型Freerunning射频信号发生器和合成射频信号发生器。

　　波形发生器的核心性能指标主要是最高带宽和采样率：带宽决定了波形发生器可以合成的最大和最小瞬时信号之间的差异。国外的最高水平是德国的技术M8199A，最高带宽达70GHz，最高采样率为256GSa/s，普源精电是国内最高水平DG最高的70000系列GHz，最高采样率为12GSa/s。射频/微波信号发生器的核心性能指标主要是最高输出频率：最高输出频率是指设备产生的最高信号频率。一般来说，产品越高，性能越好，价格越高。国外最高水平是日本安利MG3690C系列，最高信号生成频率可到500GHz，中电科思仪1465是国内最高水平L与1435A/B-V，最高信号频率为70GHz，一代以上的技术水平差距。

　　2025年全球.中国信号发生器市场规模将分别达到11个.8.3.8亿美元。随着现代电子技术的发展，现代电子测量对信号发生器的性能提出了更高的要求，高端产品不断出现，单一价值不断增加。Technavio分析数据显示，2019-2025年，预计全球信号发生器市场规模将从8.77亿美元增加到11.8亿美元，6年CAGR5.1%，国内信号发生器市场约占全球30%，G建设速度比全球快，2019-2025年，我们预计市场规模将达到6.5%CAGR从2.6亿美元增加到3.8亿美元。(来源:未来智库)

　　1.2.4源负载:主要用作新能源检测设备

　　电源和电子负载测量仪器(简称“源载类”)主要用作新能源检测设备。功能：在特定的电路结构中，定期改变电路中功率半导体器件的导通和关闭，并改变电能的形式。电源和电子负载测量仪器主要用于向测试对象供电或吸收测试对象产生的电能，并测量和分析测试电路的电能，包括供电的可编程电源和吸收电能的电子负载，可广泛应用于储能和新能源行业。代表性产品包括可编程直流/交流电源.直流电子负载.数字功率计等。

　　预计2025年全球.中国货源测量仪器市场空间为13.4.5.(1)全球：受益于蓬勃发展的新能源产业，2019-2025年市场规模将从9.0亿美元增加到13.4亿美元，CAGR7.0%。(2)国内:国内新能源产业增速高于海外。从2019年到2025年，预计国内源载体测量仪器的市场规模将从2.9亿元增加到5.5美元。CAGR为11.0%。

　　目前国内生产的频率.采样率等性能指标已接近国际主流水平。(1)电子负荷:国外最高水平单机最大吸收功率为24KW，测试精度0.03%±0.012%胜过国内吸收功率10%KW，测试精度0.05%±0.02%水平。(2)可编程直流电源:1)高精度电源的主要参数是分辨率，罗德和施瓦茨是国外的优势产品R&S®NGM200系列，其电压/电流分辨率为5μV/10nA；2)输出功率是大型可编程直流电源的关键参数，其中一个主流产品是德国科技PV8900系列，单机最大输出功率300kW，在精度和最大输出功率方面，国内产品略逊一筹。

　　1.2.5电子元件类：测量：RCL以及其他元素参数，国内突破明显

　　电子元件测量仪器种类繁多，涵盖了电子产业链的各个环节。电子元件包括基本的电路元件.半导体器件和集成电路器件涵盖了电子产业链的各个环节。不同的电子元件测量仪器用于测量不同类型的元件。常用仪器包括:阻抗分析仪.LCR数字电桥.自动变压器测试系统.耐压绝缘仪器等。

　　2025年，全球预测.中国电子元器件测量仪器市场分别为12个.5.5.0亿美元。电子元器件测量仪器覆盖电子产业链的各个环节，预计约占通用电子测量仪器市场的12%，对应2021年国内市场空间为3.8亿美元；按照与国内通用电子测量仪器相同的年复合增长率5.8%计算，2025年国内电子元器件测试仪器市场规模约为5.0亿美元。中国是世界主要的电子元器件生产国，生产规模约占世界产值的40%-50%。如果按照中国电子元器件测量仪器占全球市场的40%计算，2025年全球市场规模为12.5亿美元。2019-2020年，国内电子元器件出口有所好转，带动电子元器件测量仪器需求快速增长，相应市场空间计算为3.3.3.6亿美元，从2019-2020年，国内电子元器件出口转好，带动电子元器件测量仪器需求较快增长，测算对应市场空间为3.3、3.6亿美元，由此推算，从2019-2025年，全球、中国电子元器件测量仪器市场6年CAGR分别为6.2%、7.2%。

　　代表产品阻抗分析仪，国产与海外为1代差距。（1）阻抗分析仪：国际最高水平为是德科技的E4991B系列，其最高测试频率为3GHz，其前一代E4990A最高测试频率为120MHz；国内同惠电子自主研发生产的TH2851系列精密阻抗分析仪，最高测试频率已达130MHz，在核心性能指标测试频率上已超过是德科技前一代E4990A水平。（2）飞安表/静电计/高阻计：静电计、高阻计的测量量程已接近国外领先水平，飞安表可测最小微电流仍有差距，是德科技B2980可测最小电流精度达0.01fA，国内同惠电子可测最小电流精度达0.1fA，弱于是德一个数量级。

　　1.3产业链：核心IC芯片依赖进口，下游分散风险小

　　上游原材料主要IC芯片、电子元器件、PCB板等，但核心原材料IC芯片多依赖进口。行业上游主要为IC芯片、电子元器件、电子材料等生产及供应商。核心原材料为IC芯片，用于接收运算并存储信号数据，主要包括主控IC（处理器）、放大器、ADC、DAC、存储IC、FPGA。但受限于现阶段国内集成电路工艺水平不足，IC芯片多依赖于进口，未来自主研发核心芯片将是大势所趋。电子元器件包括RCL元件、被动射频元件等；PCB板支撑电子元器件，部分电测仪器厂商会选择自行加工生产，其他原材料漆包线、探头。

　　IC芯片占原材料成本比重最高，超过4成。以国产通用电测仪器龙头鼎阳科技为例，计算各类原材料占成本的比重。鼎阳科技主要原材料与行业一致，包括IC芯片、电子元器件、PCB、显示屏和组包装材料等。其中，IC芯片为公司采购金额最大原材料，2018-2020占比分别为43.7%、46.3%、43.7%，2021年以来，上游原材料价格上涨、芯片类原材料供需关系紧张，所以2021年1-6月公司增加了原材料储备规模，尤其大幅增加了IC芯片类的原材料采购，IC芯片占总成本比达到了52.6%。2018-2021H1，电子元器件、组包装材料占比也均超过10%，PCB板、显示屏占成本比重相对较小，分别在6%、7%左右。

　　下游分散，抗风险能力强。行业下游主要是电子信息产业相关产品生产商，包括通讯、消费电子、半导体、工业、航天航空等众多领域，其次为科研院所和高校，用于科研及教学活动，每家公司聚焦下游客户各异，但都相对较分散，所以行业受某一下游领域波动影响较小。随着5G商用化及物联网智能终端、汽车智能化、新基建、消费电子等产业的持续发展，通用电子测量仪器的需求也在保持稳定的增长。

　　下游分散造就行业普遍以“经销为主”的销售模式。通用电测仪器下游客户分布较广，且仪器销售的本地化服务较多，采取经销商为主的模式符合行业的产品特点，有助于发挥经销商本地化、专业化的分销优势，实现产品的快速销售和市场覆盖，故行业里公司采取“经销为主、直销为辅、少量ODM”的整合式销售模式。国内龙头鼎阳科技、普源精电、优利德、同惠电子经销收入占比均超过55%。

　　1.4行业壁垒：硬核科技高壁垒造就行业高毛利率

　　硬核科技属性形成四大壁垒。通用电测仪器属于典型know-how型硬科技行业，龙头需要不断吸纳人才、投入研发来跟上行业的迭代速度，并通过提高产品质量和打造高技术新产品来完成品牌建设，再辅以稳定的供货能力来收获下游经销商认可，使得行业形成了人才、品牌、市场、渠道四大壁垒。

　　高壁垒形成深厚护城河，行业龙头产品附加值高毛利率高。行业龙头具有强know-how属性，高壁垒形成深厚护城河，所以一般龙头企业拥有较强的定价权，尤其是高端产品附加值高，销售利润空间大。从毛利率来看，国际龙头是德科技毛利率维持在50%以上，2021年上半年毛利率超过60%。国内龙头目前产品销售仍以中低端为主，但2021年上半年同惠电子、普源精电、鼎阳科技毛利率均超过50%，创远仪器毛利率也达到46.2%。