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產(chǎn)研報(bào)告|電子測(cè)量?jī)x器:技術(shù)驅(qū)動(dòng)與產(chǎn)業(yè)變革下的戰(zhàn)略機(jī)遇


  來(lái)源: 獅門(mén)半導(dǎo)體產(chǎn)研 時(shí)間:2025-05-19 編輯:清風(fēng)
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通信行業(yè):從 “網(wǎng)絡(luò)建設(shè)” 到 “應(yīng)用創(chuàng)新”


·5G 基站測(cè)試:?jiǎn)握拘桀l譜儀(測(cè)雜散)、功率計(jì)(測(cè)發(fā)射功率)、天饋線測(cè)試儀(測(cè)駐波比),單機(jī)價(jià)值量超 20 萬(wàn)元,總需求超 580 億元;


·6G 預(yù)研:太赫茲頻段(100-300GHz)測(cè)試催生對(duì)量子級(jí)聯(lián)激光器(QCL)、熱電子測(cè)輻射熱計(jì)的需求,國(guó)內(nèi)中電科 13 所已推出 220GHz 測(cè)試模塊。


(2)半導(dǎo)體行業(yè):從設(shè)計(jì)到封裝的測(cè)試鏈條



(3)汽車(chē)電子:“電動(dòng)化 + 智能化” 雙輪驅(qū)動(dòng)


·三電系統(tǒng):電機(jī)控制器 EMC 測(cè)試需 300MHz 以上示波器,比亞迪采購(gòu)普源精電 DS60000 系列(4GHz)替代泰克 MSO6B;


·自動(dòng)駕駛:激光雷達(dá)測(cè)試需納秒級(jí)脈沖發(fā)生器,是德科技 81160A 占據(jù) 90% 市場(chǎng),國(guó)內(nèi)同惠電子 TH1933A(精度 ±0.5%)進(jìn)入禾賽科技供應(yīng)鏈。


(4)國(guó)防軍工:自主可控的 “最高優(yōu)先級(jí)”


·微波毫米波測(cè)試:軍工場(chǎng)景需 26.5-40GHz(K 波段)、40-60GHz(Ka 波段)儀器,中電科 41 所 AV3621D 實(shí)現(xiàn) 67GHz 全頻段覆蓋,打破是德科技 N5247B 壟斷;


·航天測(cè)控:衛(wèi)星載荷測(cè)試需相噪<-135dBc/Hz@10kHz 的信號(hào)源,航天科工 23 所產(chǎn)品指標(biāo)達(dá) - 132dBc/Hz,滿足北斗三號(hào)組網(wǎng)需求。


三、技術(shù)壁壘與國(guó)產(chǎn)化路徑


1. 高端儀器四大核心壁壘


(1)芯片自主化:從 “進(jìn)口替代” 到 “架構(gòu)創(chuàng)新”


·專用ASIC芯片:高端示波器需定制化 ADC+FPGA 架構(gòu),如是德科技采用 28nm 工藝制造的 Infinium ASIC,集成 12 億晶體管,國(guó)內(nèi)受限于 14nm 以下工藝封鎖,普源精電通過(guò) Chiplet 技術(shù)(拼接 4 顆 14nm ADC 芯片)實(shí)現(xiàn) 8GHz 帶寬突破。


·射頻芯片:矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀的接收機(jī)需低噪聲放大器(LNA)噪聲系數(shù)<0.5dB,國(guó)內(nèi)中電科55所 GaN 工藝 LNA 達(dá) 0.8dB,接近 ADI 的 0.4dB 水平。


(2)算法與軟件:經(jīng)驗(yàn)積累的 “數(shù)據(jù)護(hù)城河”


·信號(hào)處理算法:是德科技擁有 40 余年 FFT 算法優(yōu)化經(jīng)驗(yàn),其 InstaFFT 技術(shù)可在 1ms 內(nèi)完成 1024 點(diǎn)運(yùn)算,國(guó)內(nèi)鼎陽(yáng)科技同類算法耗時(shí) 3ms,差距源于實(shí)測(cè)噪聲數(shù)據(jù)庫(kù)積累(國(guó)際廠商擁有超 100 萬(wàn)組實(shí)測(cè)數(shù)據(jù),國(guó)內(nèi)不足 10 萬(wàn)組);


·校準(zhǔn)算法:羅德與施瓦茨的 “全自動(dòng)誤差修正” 技術(shù)可補(bǔ)償 12 項(xiàng)系統(tǒng)誤差,國(guó)內(nèi)同惠電子實(shí)現(xiàn) 8 項(xiàng)補(bǔ)償,剩余 4 項(xiàng)(如溫度漂移、非線性失真)依賴人工校準(zhǔn)。


(3)校準(zhǔn)體系:從 “計(jì)量認(rèn)證” 到 “國(guó)際互認(rèn)”


·國(guó)際計(jì)量標(biāo)準(zhǔn):美國(guó) NIST、德國(guó) PTB 的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室覆蓋直流至 110GHz 頻段,不確定度達(dá) ±0.01%;國(guó)內(nèi)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院(NIM)在 67GHz 以下頻段通過(guò) ILAC 互認(rèn),110GHz 以上仍需送樣至 NIST;


·企業(yè)自建校準(zhǔn)鏈:是德科技全球布局 23 個(gè)校準(zhǔn)中心,可提供 ISO 17025 認(rèn)證報(bào)告,普源精電在蘇州、西安建立區(qū)域校準(zhǔn)中心,覆蓋國(guó)內(nèi) 80% 客戶需求,認(rèn)證周期縮短 50%。


(4)材料工藝:微米級(jí)精度的 “制造玄學(xué)”


·微波組件焊接:是德科技采用激光釬焊技術(shù)(精度 ±2μm)焊接 K 型連接器,國(guó)內(nèi)手工焊接精度 ±5μm,導(dǎo)致 20GHz 以上頻段駐波比惡化 0.1;


·熱設(shè)計(jì):高端儀器需在 - 40℃~85℃溫度范圍內(nèi)保持精度 ±0.5%,羅德與施瓦茨通過(guò)微通道液冷技術(shù)將芯片結(jié)溫波動(dòng)控制在 ±1℃,國(guó)內(nèi)企業(yè)采用風(fēng)冷方案,結(jié)溫波動(dòng) ±3℃。


2. 國(guó)產(chǎn)替代 “三維突破路徑”


(1)政策賦能:從 “資金補(bǔ)貼” 到 “生態(tài)構(gòu)建”



·專項(xiàng)支持:工信部 “揭榜掛帥” 項(xiàng)目對(duì) 28nm 以下芯片測(cè)試儀器給予最高 5000 萬(wàn)元研發(fā)補(bǔ)貼;


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