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技术文章

电子测试测量技术与市场分析
我国仪器仪表工业的现状、问题及原因

　　1 **总产值低。不仅是**量小，在经济总量中的比例也很薄弱。现有仪器仪表工业的产值仅为国民经济总值的0.7% ,比美国的4%低了很多。但我国对仪器仪表的需求量的三分之一由进口产品满足。
　　2 一些大型仪器仪表企业面临产品老化、技术人员流失的严峻局面，日益萎缩。
　　3 民营企业发展势头较好，但主要生产量大面广的低档次产品。技术含量较高的产品也有一些，但多半不掌握核心技术。民营企业的不规范经营问题也常有反映。
　　4 合资或外资企业的竞争优势明显，市场份额日益扩大。
　　5 一些高精尖的产品，特别是与国防有关的仪器仪表面临国外的限制和禁运。
　　6 成套设备引进时，我国的仪器仪表产品很难得到份额。

　　根据我国国民经济发展的迫切需要和我国的实际现状，“十一五”将加快发展我国的仪器仪表工业。这一点在信息产业部“十一五”规划专家会议上已达成共识。
　　电子测量仪器是信息产业的重要组成部分。测试是电子信息产品设计、制造过程中的关键环节，是检测电子信息产品性能、质量与**的必要手段。过去一段时间内对这一点的认识不够。在“十一五”中将给予进一步重视。
　　电子测量仪器产业的特点是小批量多品种��尽管仪器行业的产值在国民经济总产值中的比重并不算大，但是它在信息化社会中对经济发展的“杠杆”和“倍增”作用却十分巨大。它的发展在相当大的程度上代表着一个国家的科技水平、综合国力和国际竞争力。

电子信息测量仪器的4个分技术领域

　　一、元器件和电路板测量仪

　　电子元件是信息产业用量*大的*基础的零件，具有极重要地位。元件主要包括R、L、C、磁元件、电缆及连接件、光缆及连接件、电路板连接件、元器件连接件等。
　　1.元件测量仪器涉及的主要产品
　　生产型元件测试仪，主要用于整机生产单位、研究单位、教学单位等的实验室中，以保障使用元件的质量，主要包括自动LCR测试仪、磁元件自动测试仪等。实验型元件测试仪，主要用于整机生产单位、研究单位、教学单位等的实验室中，以保障所用元件的质量，主要包括LCR测试仪、低频阻抗分析仪、矢量阻抗分析仪、全数字LCR测量仪、数字电容计、毫欧表、兆欧表、Q表、阻抗电桥、电容电桥等。维修型元件测量仪，主要用于现场维修检测，主要包括手持式LCR测试仪等。
　　亮点及机遇
　　当前，国外高频插接件价格昂贵，但其涉及的技术主要是标准及机械精密加工。我国过去片面强调采用公制，走了一些弯路。现在已经选择了更为正确的发展道路，取得了相当好的成绩。今后可以在此方面加大发展力度。元件器件和电路板测量仪器分技术领域涉及的主要技术包括计算机辅助的自动测试技术、元件参数的测量方法及算法、基础仪表模块技术、ASIC设计技术、显示技术等。
　　2.器件测量仪器涉及的产品
　　庞大的电子器件家族需要各种不同的测试仪器来保证其生产和应用。主要的器件测试仪器包括：晶体管特性图示仪、晶体管自动测试系统、数字集成电路测试系统（含存储器测试系统）、模拟集成电路测试系统、数模混合信号测试系统、集成电路验证测试系统、集成电路失效分析测量仪器、IC卡测试系统、继电器自动测试系统、光电转换器测试系统、电子显示器自动测试系统等。

　　器件测量仪器涉及的主要技术
　　涉及的主要硬件技术包括计算机控制技术、总线技术、数字测试模块技术、扫描测试模块技术、测量仪器模块技术等。涉及的方法主要包括数字电路故障模拟、逻辑模拟、测试生成（包括SCAN、IDDQ）、各种参数测量方法及DSP处理算法、EDA/ATE之间数据格式转换、测试程序开发、DUT与测试仪之间高质量的互连适配等。 涉及的软件技术主要包括测试控制及开发环境、数据采集分析及图形显示、测试系统维护软件、测试系统仿真软件等。
　　3.电路板测试仪涉及的主要产品
　　由于电路板上要装焊大量的电子元器件，其功能非常复杂。为了保证电路的质量，必须对在线工艺进行检测，必须对功能进行检测。电路板测试仪涉及主要产品包括：电路板功能测试仪、针床式电路板测试仪、集成电路在线测试仪、AOI自动测试仪、AXI自动测试仪等。

　　电路板测试仪涉及的主要技术
　　电路板测试仪涉及的主要技术包括：弹簧针和针床技术、过驱动技术、与数模混合信号电路测试系统相同的电路板动态功能测试技术和故障自动诊断技术、x-ray产生和聚焦、CCD成像技术、图像生成和处理软件、光学检测的设计规则检查和图像识别等。

　　二、数字电视测量仪器技术领域涉及的主要产品及技术

　　我国是世界上*大的电视消费国，为推进我国电视数字化进程，加快建立数字电视技术新体系，国家广电总局在制定《我国有线电视向数字化过渡时间表》中明确指出：到2015年淘汰模拟电视。而我国目前的数字电视体制标准还没有完善，研究制定拥有我国自主知识产权的数字电视系统标准是当前*为关键的一项任务。在制定数字电视体制标准的过程中，一项重要的工作就是对各种系统技术方案和标准进行**科学审慎的测试。发展数字电视广播产业也要求各相关制造业具有新的检测手段和与之相适应的仪器设备。因此，发展数字电视测量仪器不仅是正确建立我国数字电视体制标准的保证、是保护自主知识产权的必备技术手段、是高质量的数字电视广播节目和附加业务的技术保障，同时也是促进我国数字电视产业发展的基本需要。
　　数字电视测试的主要对象是各种扫描格式的演播室系统和设备，各种信源编解码系统和设备，复用/解复用设备，数字加扰/解扰系统，卫星、有线、地面的数字广播系统和设备，及其他各种专业音视频、射频等设备。

　　数字电视测量仪器主要包括:
　　数字电视视频信号源
　　音/视频测试仪器
　　数字电视射频测试仪器
　　波形和图像质量测试仪器
　　MPEG测试仪器
　　网络传输和**监测仪器

　　三、通信与网络测量仪器技术领域涉及的主要产品及技术

　　通信与网络测量仪器是对通信终端设备和通信网络设备的科研、生产、试验和运营管理全寿命周期的各种定量、定性参数进行分析评定的手段和方法的总称，涉及语音、报文、数据、图像信息的采集、信元和信道编码与调制、传输媒质、解调与解码、信息分析与处理、信令与协议等设备和产品的测试与分析评价问题 。
　　通信与网络测量仪器技术领域涉及的主要产品
　　1.光纤通信测量仪器
　　2.无线通信测量仪器
　　3.数字/数据传输测量仪器
　　4.通信和计算机网络测量仪器
　　5.综合测试与自动测试系统

　　亮点及机遇
　　尽管在**通信仪器方面我国产品与国外尚有较大差距，但在用于现场测试与维修的成套仪器方面，我们已做出了较好的成绩。事实上国外在这一方面尚未开发，因此加大用于现场测试与维修的成套仪器的发展力度也是我们的机遇。
　　通信与网络测量仪器技术领域涉及的主要技术
　　1.数据采集与信息获取技术
　　2.数据压缩与数字编码技术
　　3.数字调制与数字解调分析技术
　　4.数字传输与误码抖动测试技术
　　5.信令传输与分析技术
　　6.网络协议与规程分析技术
　　7.射频信号测试与分析
　　8.高速光电变换技术
　　9.多功能综合测试技术
　　10.模块化自动测试系统综合集成技术

　　四、通用电子信息测量仪器技术及产品

　　1.信号源
　　信号源包含函数发生器、射频信号源、微波信号源以及矢量信号源。信号源作为通用电子测量仪器，其应用广泛，像频谱分析仪、网络分析仪的内部都要用到信号源技术。信号源的生产商主要是美国Agilent、德国R/S和日本Anritsu公司。目前合成信号源的频率范围已达到67GHz。 矢量信号源的调制技术也是当前的一项主要发展方向，由于数字通信技术的需求，各种数字调制技术得到了应用，特别是窄脉冲调制技术在国防等领域有重要的应用。
　　2.示波器
　　示波器包含模拟示波器、数字示波器、取样示波器以及带有特殊测量功能的示波器。示波器作为通用的测量设备，应用非常广泛。示波器的主要生产厂商是美国TEK公司、美国Agilent公司和美国LeCory公司。目前模拟示波器已成为过时技术，由于数字示波器在功能上、经济上和频带宽度都是模拟示波器难以比拟的，因此数字示波器已完全取代模拟示波器，并且数字示波器的发展正方兴未艾，数字示波器已有大于10GHz的产品，数字取样示波器的频带宽度已达到80GHz。
　　3.频谱分析仪
　　频谱分析仪作为射频和微波的频域分析仪器有着广泛的应用，频谱分析仪的生产商主要是美国Agilent、德国R/S和日本Anritsu公司。频谱分析仪的发展向着更高频率方向发展，目前市场上已有40GHz的频谱分析仪，同时提高频谱分析仪的信噪比，扩展动态测量量程和提高小信号测量的准确度也是频谱分析仪的一个发展方向。
　　4.网络分析仪
　　网络分析仪包括标量网络分析仪和矢量网络分析仪，作为测量多端口器件*有力的测量仪器，网络分析仪在计量、科研、通信器件生产厂有着广泛的应用。目前网络分析仪测量频率已达到100GHz以上，动态范围大于100dB。
　　5.其他仪器
　　上述四类仪器都是量大面广的电子测量仪器，有着巨大的市场，国内每年引进的数量巨大，同时这类仪器水平标志着电子测量仪器研发水平。
　　除此之外，近年来移动通信测试仪器发展迅速，手机生产厂大量使用矢量信号源以及数字调制信号分析仪，通信类测试仪器具有广阔的市场。

　　通用电子信息测量仪器发展重点

　　1.**仪器
　　**仪器代表了一个国家的信息产业的技术水平，也关系到国家**及高科技的持续发展，像低相位噪声、频率大于40GHz，并带有多种调制技术的微波合成信号源；高灵敏度、低噪声频谱分析仪，接收机，网络分析仪等都是科研、国防所必需的设备。这类**仪器的研究一方面能够提高国产仪器的研发水平，另一方面也为今后的发展打下坚实的技术基础，因此**仪器的技术研究要坚持加大研发力度，以保障仪器产业的健康、持续发展。
　　2.通用仪器
　　“十五”期间，国产的通用仪器，已具有一定的基础，并且产品系列也已初具规模，但是仪器的质量和可靠工作性能还没有达到国外仪器的水平，信誉不高，影响了市场占有率。针对这一问题，应研究问题的所在，继续在提高可靠性方面做文章，争取在“十一五”期间将现有仪器的指标及可靠性上一个档次，提高市场的占有率。
　　3.市场急需的仪器
　　像数字示波器这类对于量大面广、市场又急需的仪器，应加大研究力度，加大资金投入，及时、迅速地占领市场。
　　测试测量行业的未来
　　我国的电子测量仪器产业基础薄弱，电子测量仪器业的发展与设计业、制造业的发展相比严重滞后，制约着我国信息产业的快速发展，成为急需倾国家之力重点突破的瓶颈。对于这一点，各方面已形成共识。因此，“十一五”期间我国的电子测量仪器产业的发展将面临很好的机遇。
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