世界电子测量仪器产品与市场

2001年美、日电子测量仪器的销售值或产值都出现了负增长。据测算，随着世界电子产品市场复苏，2002年世界电子测量仪器的销售额会比2001年增长9%。



　　主要国家与地区市场概况


　　美国仪器市场衰退


　　2001年，美国信息产品产值下降18.2%。受其影响，美国电子测量仪器的销售值比上一年下降12%左右，约为101亿美元，其中，光通信测试仪的销售值为7.95亿美元，信号源的销售值为2.24亿美元，示波器及其它波形测量仪器的销售值为2.1亿美元，电量测试仪器(安培计、电压表、欧姆计，万用表)的销售值为10.59亿美元。


　　2001年，美国主要电子仪器公司的销售额均有不同程度的减少。


　　安捷伦公司的电子测量仪器销售值为54亿美元，比上一年销售值减少11.5%。该公司目前重点开发当前一代和下一代光纤、宽带、射频和微波测试仪器，以满足宽带通信和无线互联的测试需要。在移动通信测试仪器开发方面，该公司将基于软件的无线电技术应用到移动通信综合测试仪与信号源中，使其不仅能满足目前2G移动通信设备的测试要求，还能满足未来3G移动通信系统的测试要求，且总成本增加很少。如Agilent 8960移动电话综合测试仪可用于2G、2.5G、3G移动电话的测试，并具有协议测试能力。它能支持GSM/GPRS/W-CDMA；cdma one (即IS-95)/cdma 2000；AMPS/D-AMPS等各种通信制式系统的测试。在宽带通信测试方面，该公司近期推出了一些新产品。如Router Tester可测试千兆位的IP路由器(这些路由器能以万亿比特/秒的速率在互联网上传输信息)的实时特性。


　　Teradyne公司2001年的销售值为14.4亿美元，比上一年负增长53%。2002年，它销售值为12.2亿美元，比2001年又略有减少。其销售值大幅度减少的主要原因是受全球半导体市场不景气的影响。该公司的混合信号测试设备在全球用户中享有很高的信誉，并在技术水平上继续保持领先。其Integra FLEX混合信号SOC测试设备曾获美国最佳测试设备奖。该测试设备能以最高的性价比测试从直流到微波的模拟电路以及逻辑电路，并能测试即将面市的混合信号系统芯片(SOC)器件。此测试设备有三个方面的创新：采用Per Pin结构、通用的插槽和多级IGXL 5.0软件。它通过高速测试更多器件的方式，实现了较低的测试成本。


　　Tektronix公司2001年的销售值为10.63亿美元，比上一年减少10%。该公司继续在数字存储示波器、逻辑分析仪和视频测量仪器方面进行技术创新，使这些仪器适应了新技术发展的测试需要，以拓展市场。该公司开发的TDSDVD光存储器分析软件把TDS5000和TDS/CSA7000系列数字荧光示波器 (DPO)转化成了用于CD/DVD开发的高效测试工具。用户用它可开发定制数字信号处理器模块，以代替CD/DVD结构中的标准模块。该公司开发的WCA11A信号分析软件使其WCA380无线通信分析仪可用于符合IEEE 802.11a标准的无线局域网产品设计的测试。在通用测试仪器研制方面，该公司推出速度较快的实时示波器—TDS6604数字存储示波器。它提供6GHz带宽、20GS/s取样速率， 增强了工程师应对下一代数字设计中信号完整性挑战的能力 。其TDS5000系列示波器采用了10.4英寸的液晶显示器和VocalLinktm语音控制软件。在数字电视视频测量方面，该公司推出了MTM400 MPEG传输信号监视器。另外，该公司还十分重视具有市场潜力的高性能测试仪的研制。在高速光通信测试方面，Tektronix为测试40Gb/s产品开发了CSA8000B通信信号分析仪，它采用了具有世界上第一个40Gb/s光参考接收机的80C10光取样模块，使之能有效地完成OC-768/STM-256网元测试。在3G移动通信测试方面，该公司推出了一系列测试仪器和工具，如在NetTek BTS现场测试工具中，增加了CDMA2000 1x EV-DO自动测量和分析工具。K1297-G20协议测试仪的最新2.01版软件 (V2.01)为解决UMTS难题提供了解决方案。


　　日本仪器产值下滑


　　2001年，日本电子测量仪器的产值3434.75亿日元(约合292亿美元)，比上一年减少35%(见表1)，其产值减少主要受半导体市场疲软，导致对IC测试设备的需求大大减弱等因素所造成的。2001年，日本电子测量仪器的进出口值分别为1445.74亿日元和2815.98亿日元(分别合12亿美元和23.5亿美元)，出口值较上年减少辐度较大，进口值与上年基本持平。


　　2001年，日本主要电子测量仪器厂商的销售值也有不同程度的减少。


　　Advantest公司的销售额为20.77亿美元，比上一年减少26%。近期，该公司侧重发展存储器测试系统、平板显示器测试系统、SOC测试系统，同时也发展通用仪器。2002年，该公司推出了T6500型SOC测试系统、T5593型廉价高速存储器测试系统和T5597型存储器测试系统，其中，T5593型存储器测试系统的测速为533MHz或1.066GHz,能同时测试128个DDR2-SRAM或其它高速SRAM。在平板显示器测试方面，该公司为T6300型液晶显示器测试系统增加了选件，使之能测试有机发光二极管显示器。在通用测试仪器方面，该公司推出了仅重2.5公斤的FSH3便携式频谱仪、R4870型蓝牙测试仪、用于密集波分复用(DWDW)系统测试的Q8331型波长计和R3860型射频器件分析仪等仪器。


　　安立公司的销售额为10.84亿美元 ，比上一年减少15%。 该公司近期推出了一些新的移动通信测试仪和数据通信测试仪。安立成功研制了10GB/S高速光通信测试仪，并占据了国内80%的市场。目前备受国内外通信界关注的43.2GB/S光通信测试仪已由该公司率先研制成功并投入市场。在移动通信测试方面，该公司研制了用于蓝牙无线系统分析的ME7865A型测试系统，用 于 3G W-CDMA UE 终 端 机 作 传 送 和 接 收 测 试用的MT8820A型UMTS 移动电话测试仪，以及专门为开 发 和 测 试 3GPP 用 户 设 备 (UE) 而 设 计的MD8480B 型UMTS 信号测试仪等产品。在数据通信测试方面，该公司研制了可 产 生 43.5Gb/s高质量信号的ME7750A型误码率测试仪、以及用作建构和维护SDH/SONET/ PDH 和 DSn 网络的手提式MP1577 分 析 仪(可用于10Gb/s网络的测试)。


　　日本一些电子测量仪器厂商为进一步降低成本、提高竞争力，已将一些中低档仪器的生产移师南亚国家，同时与欧美仪器公司结为联盟，以扩大市场份额。如日本岩崎公司将20MHz模拟示波器转移到马来西亚去生产。2002年3月，它在马来西亚的工厂已生产100台20MHz示波器，通过了质量检测。该公司准备将40MHz和100MHz的示波器也转移到马来西亚去生产。与此同时，为了扩大产品的市场，该公司与美国Lecroy公司结成联盟，即通过Lecroy公司将其模拟示波器推到欧美市场，同时在日本代理Lecroy公司的数字示波器。


　　根据日本电子测量仪器制造商协会(JEMIMA)测算，2002年，日本对电子测量仪器的需求约减少9%。其中，元器件和材料测量仪器需求增加，主要归结于高频部件和移动电话生产的恢复性增长。射频测量仪器的需求将增加，主要归结于对第三代(3G)移动通信设备的开发和二代半(2.5G)移动通信终端进入市场的步伐加快，以及大量无线局域网的建设。而半导体测试设备市场将继续走低。混合信号器件测试设备、存储器测试设备和机械手(hander)的需求将下降两位数，原因是日本半导体器件生产商为进一步降低器件的测试成本，将控制对IC测试设备的投资。2002年上半年，日本电子测量仪器的产值仅为942亿日元，远未达到全年产值的一半。


　　西欧市场波动较小


　　2001年，西欧电子测量仪器的销售值为24.55亿美元，几乎与上一年持平，下降约0.3%，其中，通信测试仪的销售值6.08亿美元。


　　Acterna公司、德国RS公司和英国雷卡公司是欧洲主要的电子测量仪器公司。


Acterna公司是世界第二大通信测试仪器公司，其销售值约为8亿美元。它提供各种通信测试仪器(包括传输、接入、电缆、数据/IP、光通信和移动通信测试仪器)，在我国出售的仪器包括支持STM/OC192高速网的ANT-20型网络测试仪、用于光纤网络安装和DWDM网络测试的ONT50型光网测试仪、以及提供从2M到STM-16的网络测试解决方案的FST-2416型便携式测试仪器等产品。


　　德国RS公司2001年的销售值为8.29亿欧元，与上一年基本持平。它主要生产通信测试仪、视频测试仪和通用测试仪。近期，RS推出了可用于GSM和CDMA制式系统测试的CMU200和CMU300型通用无线电测试仪、DECT信令测试仪、PTW60型蓝牙测试仪等无线通信测试仪；DVQ型数字视频质量分析仪、DVRG型数字电视记录发生器和DVRM型MPEG2实时监视器等视频测试仪器；Q7750型光网分析仪、Q8326型光波长计等光通信测试仪，以及R3131型频谱分析仪、R5360型通用计数器、SML01信号源和ZVM型矢量网络分析仪等通用测试仪器。


　　英国雷卡公司是一家生产VXI测试系统、通信测试仪、宽带测试仪和通用测试仪的厂商，其销售值约为1.2亿美元。该公司最近研制出了3G UMTS基站测试系统、CDMA2000 I×EV-DO协议测试仪、并正在研制TD-SCDMA测试系统。在VXI产品方面已有数十种产品，如1261E型 VXI射频/微波机箱、3271型 2.4GHz 的信号源模块等。在宽带测试方面、该公司推出了多种激光二极管测试系统。



　　主要仪器产品技术发展


　　高速光通信测试仪器成为开发热点


　　采用光通信可以提高网络的带宽和传输速率，因而在新建和扩建的网络中得到了广泛的应用。目前，北美地区Internet的骨干网的传输速率已达2.4Gb/s～9.6Gb/s,不久，它的传输速率将提升到40Gb/s。城域网的铺设和SONET/SDH分层结构的实施也推动了传输速率为2.5Gb/s，甚至40Gb/s的通信系统的设计。千兆光缆以太网也在迅速发展。


　　当设计和调试这些光通信系统时，观察它的信号波形和信号间的相互关系很重要，特别是要观察一些瞬时信号。


　　过去,工程师都是用示波器来观察波形。现在，多数示波器是数字存储示波器。它们没有观察低电平、高速信号所需的实时响应能力和所需的分辨率。


而适合这种应用的仪器应将高性能模拟示波器的灵敏度和实时响应能力与数字示波器的存储、分析能力结合起来。


　　Tektronix利用其实时荧光示波器，并在其系统内附加光学接收模块而构成的CSA7000型通信信号分析仪能解决光这一高速测试问题。


　　同样，安捷伦也推出了能测试40Gb/s光通信系统的86100数字通信分析仪。它能测试小于100纳秒(ns)的时延，1.7皮秒(ps)抖动。


　　日本安立公司也研制出了43.2GB/s的光通信测试仪。


　　数字音/视频测量仪器商机凸现


　　目前，家用音视频设备与PC的区别越来越模糊。许多家用音视频设备也提供多媒体信息。随着IEEE1394和通用串行总线等标准接口的广泛应用，这些设备已成为多功能信息设备。针对这种发展动向，新研制的仪器必须适应数字音视频设备的多媒体测试要求。


　　现在，CD已有多种不同的应用，包括存放音乐、图像和数据，并已是提供音乐、静止图像和视频信号的多媒体系统的核心组成部分。


　　DVD的测试仪器包括用于激光头测试仪、光盘测试仪和播放机测试仪。现在市场出售具有不同标准的DVD，如只读型可写入一次的DVD-R 、可改写的DVD-RAM、可擦写的DVD-RW。每一种标准都需要相应的标准信号源和测试仪器。


　　音频测试仪包括模拟音频测试仪和数字音频测试仪。


　　美国Tektronix公司和德国RS公司是世界主要生产数字电视测量仪器的公司，近年来，这两个公司已加大这类仪器的开发力度，并已研制出了多种型号数字电视测试仪器。如Tektronix公司研制的VM700T测试仪、SPG信号源(附加PSC1125)、MTM400G型 MPEG传输信号监视器；德国RS公司研制的DVQ型数字视频质量分析仪、DVRG型数字电视发生器和DVRM型MPEG2实时监视器等。


　　总的来说，数字音视频设备使模拟音视频测试仪器的用武之地大大减少。用户要求数字音视频测试仪器能同时进行音频和视频测试。针对这种发展趋势，数字音视频测试仪器必须具有更高的性能、更多的功能，更快的测试速度，并具有各种接口，能与PC及其它硬件相连。


　　示波器的技术与应用取得新进展


　　模拟示波器能实时显示输入信号，波形更新率达100个波形/秒。在生产线上，只需调整一些旋钮，就能进行测量，只需一瞥，就能观察CRT上的波形噪声和波形包络。在通信领域，它可用来观察传输信号的眼图，抖动的稳定性(也可采用波形更新率的数字示波器)。在视频测试方面，具有TV触发功能的模拟示波器能用来测试电视设备。值得注意的是，数字移动通信技术的发展为模拟示波器的应用开辟了新的天地。数字移动通信设备采用了各种数字调制，如正交相移键控(QPSK)，检测这些数字调制的特性，可采用示波器的星图来测试。而具有X-Y功能的模拟示波器最适合这种应用。然而，模拟示波器不能用来观察瞬时变化的单一事件和慢速信号。因此，它在示波器市场中只占较小的份额。目前，还有许多仪器公司生产模拟示波器，如日本的岩崎公司。该公司近年来还研制了1000MHz的模拟示波器，并与20MHz、40MHz、100MHz的模拟示波器形成系列，以满足不同用户的需求。


　　数字示波器是对输入的信号进行采样、量化、存储，然后在存储器中取出量化值，将量化值转化为模拟量在屏幕上显示的仪器。它的优点是能存储波形数据，完成各种计算，以及对数据进行分析。目前，它在示波器市场中占有较大的份额。近年来，它在采样速率、存储容量、波形更新率、用户界面和彩色显示方面取得新的进展。


　　·采样速率提高 众所周知，数字示波器的采样速率如果低于被测信号频率的2倍，则显示的波形会发生混淆现象。在这种情况下，显示波形的频率将低于实际输入波形的频率。为了防止混淆现象，必须提高取样速率，发展先进的取样技术。目前，示波器制造商已研制出了采用SiGe器件的AD转换器。面市的示波器已能在4个通道上同时以5GS/秒的取样率取样(如Tektronix的TDS5104、TDS5054)，并已研制出每一通道以20GS/秒取样率取样的示波器(如Tektronix的TDS7000数字荧光示波器)。


　　·存储容量增大 随着多媒体应用的扩大，以及计算机与通信技术的融合，需要对大量的数据进行实时分析。与此同时，随着数字示波器取样率的提高，其存储器容量也不适应大量波形的显示，因此必须扩大存储器的容量。目前已研制出取样率为16GS/秒,可采集64M数据点的数字示波器。


　　·波形更新率提高 一般来说,数字示波器的波形更新率较低。Tektronix几年前研制出了更新率为40万次/秒的数字荧光示波器。最近，日本仪器厂商也研制出了一种专用波形处理LSI，能大大提高数字示波器的波形更新率。


　　·采用彩色显示 大多数数字示波器都采用黑白显示器。然而，一些数字示波器已采用10英寸左右的彩色显示屏。这种产品除允许用户改变每一通道信号的色彩外，还允许用户改变触发器信号、放大信号，及其相关信号的色彩。不同色彩的显示将有助于用户辨别多个不同的波形。


　　·采用不同的用户界面，不同制造商，不同型号和不同用途的数字示波器的用户界面差异较大。一些产品仍采用旋钮和按钮，另一些产品采用Windows操作系统，还有一些产品采用基于图标的菜单，以方便不同用户的使用。


　　PCI的增长速度将超过VXI


　　2001年，全球VXI测试产品的销售值比2000年增长5%，约为8.5亿美元。目前，全球约有80多个供应商生产VXI产品，共有1400多种产品。安捷伦公司是VXI测试系统的最大供应商。VXI产品主要应用于军事/航空，自动测试设备、高性能数据采集系统等。它的模块主要有A(10×16cm)、B(23×16cm )、C(23×34cm) 、D(36×34cm)等4种尺寸。预计，未来几年全球销售值的年均增长率为5%～10%。


　　PCI系统已推出4年，PCI系统联盟有成员60个，产品供应商30家，全球共有568种产品。主要供应商是美国的NI公司。PCI系统主要应用于数据采集、功能测试、工业应用。它的模块尺寸有3U(10×16cm)和6U(23×16cm )两种。2000年，全球PCI产品销售值为0.6亿美元。预计，未来几年，它的全球销售值的年均增长率为50%，到2008年，全球PXI(PCI eXtensions for Instrumentation)产品的销售值将达到2亿美元。