正視差距，國(guó)產(chǎn)通用電子測(cè)試儀器穩(wěn)步追趕

近一兩年的國(guó)際關(guān)系變化，帶給科技行業(yè)最明顯的變化就是擔(dān)心被卡脖子。相比于站在風(fēng)口浪尖的半導(dǎo)體行業(yè)，與其密切相關(guān)的電子測(cè)試儀器似乎受到的關(guān)注并不多。作為電子產(chǎn)業(yè)不可或缺的支撐保障，電子測(cè)試儀器的重要性隨著系統(tǒng)越來(lái)越復(fù)雜以及設(shè)計(jì)越來(lái)越智能化而不斷提升。以廣受關(guān)注的集成電路產(chǎn)業(yè)為例，用于測(cè)試和驗(yàn)證部分的工作已經(jīng)占據(jù)整個(gè)芯片研發(fā)近60%的時(shí)間和成本。在更廣泛的電子測(cè)試領(lǐng)域，以示波器、頻譜儀、信號(hào)源、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀等為代表的通用電子測(cè)試儀器幾乎成為所有開發(fā)、測(cè)試以及維修工程師的標(biāo)配。

那么，我國(guó)現(xiàn)在的通用基礎(chǔ)電子測(cè)試儀器的發(fā)展情況如何，跟國(guó)外相比又有哪些差距，是否面臨卡脖子等威脅？帶著這些問(wèn)題，筆者專訪了中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子測(cè)量與儀器分會(huì)主任 王厚軍教授，請(qǐng)他為大家介紹當(dāng)前國(guó)產(chǎn)通用電子測(cè)試儀器產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀。

可能很多人對(duì)通用電子測(cè)試儀器還不太了解，如果按照產(chǎn)品類型劃分，通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器并沒有一個(gè)統(tǒng)一的或標(biāo)準(zhǔn)的分類方法，最常見的是采用功能形態(tài)和頻段相結(jié)合的劃分方法，如僅從功能形態(tài)上看，通用電子儀器最常見的幾類儀器包含：信號(hào)分析類儀器（數(shù)字示波器、頻譜分析儀等），信號(hào)產(chǎn)生類儀器（如任意波形發(fā)生器、信號(hào)源等），電路參數(shù)測(cè)試類（如矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀，數(shù)字多用表等），以及電源與負(fù)載等。以最常用的數(shù)字示波器為例，它是屬于信號(hào)分析類儀器的一種，可以用來(lái)觀測(cè)、分析和記錄各種電信號(hào)的變化。通俗來(lái)說(shuō)，數(shù)字示波器可以將人肉眼看不見的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成可視化波形圖像，便于人們更直觀地去研究各種電現(xiàn)象的變化，并且能實(shí)現(xiàn)電壓、電流、頻率、相位、幅度等基本參數(shù)的測(cè)量，因此它在通信及信息技術(shù)、半導(dǎo)體、汽車制造、醫(yī)療電子、物聯(lián)網(wǎng)、航天航空與國(guó)防、教育科研以及消費(fèi)類電子等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用。

類似于其他高科技產(chǎn)業(yè)，通用電子測(cè)試儀器行業(yè)面對(duì)的技術(shù)積累也不是一兩個(gè)單獨(dú)的技術(shù)方向，王教授坦言，它以電子技術(shù)為基礎(chǔ)，是一個(gè)融合多學(xué)科、多種先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)性行業(yè)，比如用到的技術(shù)就有電子測(cè)量技術(shù)、射頻微波設(shè)計(jì)技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、軟件技術(shù)、通信技術(shù)等。因此呢，通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器屬于是技術(shù)密集、知識(shí)密集型產(chǎn)品，屬于高端科研儀器設(shè)備，也是國(guó)家十四五發(fā)展規(guī)劃鼓勵(lì)和支持的產(chǎn)業(yè)。其主要的幾類產(chǎn)品學(xué)科交叉度大，理論相對(duì)復(fù)雜，開發(fā)難度大，需要較長(zhǎng)時(shí)間積累，特別考驗(yàn)一個(gè)國(guó)家在技術(shù)基礎(chǔ)的深度和厚度，這也是為何目前中國(guó)通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器發(fā)展相比歐美發(fā)達(dá)國(guó)家有較大差距的原因。

相比于其他高科技領(lǐng)域，測(cè)試儀器行業(yè)具有自己獨(dú)特的行業(yè)生態(tài)，非常依靠企業(yè)的技術(shù)積累和品牌優(yōu)勢(shì)。整體來(lái)看，在通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器領(lǐng)域，國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯，產(chǎn)品性能領(lǐng)先。王教授認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)儀器廠家和國(guó)外優(yōu)勢(shì)品牌的在高端產(chǎn)品上不管是性能指標(biāo)，還是市場(chǎng)接受度上仍舊有較大的差距。在全球通用電子測(cè)量?jī)x器市場(chǎng)里，頭部企業(yè)有是德科技、羅德&施瓦茨、泰克、力科等，多為歐美老牌企業(yè)。這些歐美企業(yè)基本都是起源于20世紀(jì)上半葉，擁有近100年的歷史，經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的技術(shù)積淀，在高端產(chǎn)品上優(yōu)勢(shì)尤其明顯。而中國(guó)的通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器行業(yè)不僅發(fā)展上晚于歐美等領(lǐng)先企業(yè)，在品牌、基礎(chǔ)、創(chuàng)新、可靠性和市場(chǎng)能力等等都存在全方位的差距。電子儀器行業(yè)產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)是規(guī)模相對(duì)消費(fèi)電子行業(yè)較小，技術(shù)門檻卻很高，需長(zhǎng)期投入和積淀，目前，高端通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器產(chǎn)品的核心高端關(guān)鍵技術(shù)被少數(shù)美歐頭部企業(yè)獨(dú)占，形成不易動(dòng)搖的壟斷局面。

那么通用電子測(cè)試儀器又是如何區(qū)分高中低檔？這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)又是如何確定的？王教授明確指出，針對(duì)通用電子測(cè)試儀器分檔國(guó)際上并沒有統(tǒng)一或標(biāo)準(zhǔn)的劃分方法，需要考慮的因素很多，比如國(guó)際或國(guó)內(nèi)、單項(xiàng)指標(biāo)或綜合性能、充分的市場(chǎng)化程度、不同時(shí)期等等。在一定的限定條件下，可以根據(jù)主要性能指標(biāo)、參數(shù)的不同，給出產(chǎn)品高中低類別劃分推薦或建議。中國(guó)電子學(xué)會(huì)電子測(cè)量與儀器分會(huì)根據(jù)國(guó)內(nèi)行業(yè)發(fā)展的需求，也對(duì)國(guó)內(nèi)數(shù)字示波器、任意波形發(fā)生器、射頻信號(hào)發(fā)生器、頻譜分析儀、矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀、臺(tái)式萬(wàn)用表、直流電源和電子負(fù)載這幾類通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器行業(yè)主要產(chǎn)品進(jìn)行了大致的高中低檔次劃分推薦，具體如下：

國(guó)內(nèi)通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器企業(yè)的技術(shù)水平與國(guó)外優(yōu)勢(shì)企業(yè)存在一定差距，尤其是數(shù)字示波器以及任意波形發(fā)生器產(chǎn)品，國(guó)外領(lǐng)先企業(yè)的產(chǎn)品帶寬和最高輸出頻率比國(guó)內(nèi)的最高水平還高很多。這種檔次劃分標(biāo)準(zhǔn)主要依據(jù)產(chǎn)品技術(shù)門檻、批量生產(chǎn)、成功市場(chǎng)化的難易程度進(jìn)行劃分，綜合考慮了我國(guó)通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器的整體產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀，可以作為在當(dāng)前階段全國(guó)范圍內(nèi)對(duì)行業(yè)內(nèi)企業(yè)的參考標(biāo)準(zhǔn)。

雖然國(guó)內(nèi)通用測(cè)試企業(yè)的發(fā)展速度相比于國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手更迅速，在技術(shù)指標(biāo)和市場(chǎng)銷量上的差距在縮小，部分產(chǎn)品的技術(shù)指標(biāo)也邁入了高端行列，但受限于技術(shù)水平和其他元器件開發(fā)實(shí)力，在高性能產(chǎn)品領(lǐng)域依然是歐美優(yōu)勢(shì)企業(yè)的天下。以占據(jù)通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器行業(yè)份額最大的數(shù)字示波器為例，目前全球帶寬最高的數(shù)字示波器是是德科技110GHz示波器，而國(guó)內(nèi)數(shù)字示波器產(chǎn)品曾長(zhǎng)期停留在數(shù)百M(fèi)Hz以下的帶寬，近兩年有所突破，但能達(dá)到批量貨架產(chǎn)品的最高帶寬也就2GHz上下，也僅限于一兩家企業(yè)。不過(guò)因?yàn)閲?guó)內(nèi)市場(chǎng)更為龐大，加上國(guó)內(nèi)通用測(cè)試儀器企業(yè)的快速追趕，國(guó)產(chǎn)數(shù)字示波器的出貨量占比逐年增加。

針對(duì)這樣的行業(yè)現(xiàn)狀以及目前可能存在的卡脖子問(wèn)題，王教授表達(dá)了自己的看法，他直言通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器是國(guó)家現(xiàn)代電子信息及相關(guān)產(chǎn)業(yè)科研、生產(chǎn)、試驗(yàn)、維修等基礎(chǔ)能力的重要標(biāo)志之一，是信息技術(shù)的重要組成部分，在現(xiàn)代化電子信息產(chǎn)業(yè)鏈中有著不可替代的作用，同國(guó)家較多戰(zhàn)略行業(yè)的發(fā)展息息相關(guān)，因此在現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)建設(shè)，國(guó)防建設(shè)和推動(dòng)科學(xué)發(fā)展中都具有非常重要的戰(zhàn)略性地位。近年來(lái)科技部、發(fā)改委、工信部等相關(guān)部委也陸續(xù)出臺(tái)了多項(xiàng)具體產(chǎn)業(yè)政策鼓勵(lì)支持電子測(cè)量?jī)x器行業(yè)發(fā)展。

相比于其他高科技產(chǎn)業(yè)，王教授介紹通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器行業(yè)是我國(guó)多年來(lái)比較典型的一直被“卡脖子”的產(chǎn)業(yè)之一，也是比較典型的軍民兩用產(chǎn)業(yè)，國(guó)內(nèi)被列入實(shí)體清單的企業(yè)和科研院所均無(wú)法采購(gòu)美國(guó)相關(guān)產(chǎn)品。同時(shí)對(duì)于指標(biāo)達(dá)到一定級(jí)別的高性能產(chǎn)品，基于 “瓦森納協(xié)議”框架下的約束，美國(guó)以及西方國(guó)家對(duì)中國(guó)實(shí)施了越來(lái)越嚴(yán)格的“禁運(yùn)”措施。對(duì)于高性能的通用電子測(cè)試測(cè)量?jī)x器，特別是達(dá)到一定指標(biāo)的數(shù)字示波器和任意波形發(fā)生器被美國(guó)企業(yè)壟斷，國(guó)內(nèi)企業(yè)和這些美國(guó)企業(yè)有著量級(jí)上的差距，長(zhǎng)期被“卡”，會(huì)嚴(yán)重制約國(guó)家科研和高端產(chǎn)業(yè)技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展，因此，王教授特別指出，從更高層面上關(guān)注、扶持和支持國(guó)產(chǎn)儀器企業(yè)的布局和發(fā)展，實(shí)現(xiàn)高端儀器的自主可控，是我們?nèi)袠I(yè)非常緊迫的責(zé)任和義務(wù)。