在现代科技飞速发展的进程中，电子测量仪器已然成为众多领域不可或缺的关键工具。从科研院所探索未知世界的实验，到工业生产线上确保产品质量的严格把控；从通信领域保障信号稳定传输的调试，到医疗设备精准检测人体各项指标的运作，电子测量仪器的身影无处不在。其能够对各类物理量进行精确测定与分析，为科学研究提供数据支撑，助力技术创新突破，推动产业升级转型。随着 5G 通讯、半导体、人工智能等新兴技术的蓬勃兴起，对电子测量仪器的精度、速度、智能化程度等提出了更为严苛的要求，也促使其不断迭代发展，在各行业中发挥着愈发重要的作用，成为连接理论与实践、创新与应用的关键桥梁 。

一、行业概览：战略基础地位与增长引擎

1. 行业定位与全球格局

电子测量仪器作为电子信息产业链的 “底层基建”，贯穿芯片设计、通信网络建设、智能设备研发等全生命周期，其精度与性能直接决定终端产品质量。根据 Frost & Sullivan 最新数据，2023 年全球市场规模达 158 亿美元，预计 2025 年突破 172.4 亿美元（2020-2025 年 CAGR 4.5%）。其中：

·通用仪器（示波器、电源等）** 占比 62%（约 107 亿美元），是市场主力；

· 专用仪器（射频、半导体测试等）** 增速更快（CAGR 5.8%），受益于 5G、汽车电子等场景爆发。

区域市场特征：

·北美（32%）：聚焦航空航天（NASA 占比 18%）、量子计算（IBM/Ctrl 量子实验室采购占比 25%），是德科技本土市占率超 60%；

·欧洲（25%）：工业 4.0 驱动自动化测试需求，罗德与施瓦茨在汽车电子领域市占率 45%；

·亚太（不含中国，21%）：电子制造转移至越南 / 印度，鼎阳科技在东南亚通用仪器市占率从 2021 年 3% 提升至 2023 年8%。

中国市场独特引擎作用：

·规模占全球35%（2023 年约 55 亿美元），连续 8 年成为最大单一市场；

·需求增速达7.2%（全球平均 4.5%），5G 基站建设（截至 2024 年累计开通 290 万个）、新能源汽车（2023 年产销超 800 万辆）拉动仪器更新换代。

中国市场区域分布：

·长三角（42%）：上海 / 苏州聚集华为研发中心、中芯国际晶圆厂，拉动射频仪器需求占比达 38%；

·珠三角（35%）：深圳 / 东莞消费电子制造基地推动示波器采购，普源精电 DS1000Z 系列市占率 45%；

·环渤海（15%）：北京 / 天津军工集团主导高端微波仪器采购，中电科 41 所 AV3621D 进入航天科技集团供应链。

2. 核心驱动力：三大产业变革重塑需求结构

（1）5G 商用化：从基站建设到终端创新的测试革命

·基站建设：单个 5G 基站射频测试成本超 25 万元（含矢量网络分析仪、频谱仪等），较 4G 提升 3 倍；全国 290 万个基站带动超 7000 亿元仪器需求。

·终端测试：毫米波天线 OTA 测试、多输入多输出（MIMO）性能验证推动射频仪器精度提升至亚毫米级，催生对太赫兹频段测试设备的需求。是德科技 89600 VSA 占据全球 70% 份额。

（2）新能源汽车：从 “部件测试” 到 “系统级验证”

新能源汽车测试设备价值量：单车型测试成本：传统燃油车约 800 元，纯电动车提升至 5000 元（三电系统占 60%，智能网联占 30%）；2025 年市场规模：按年产销 1200 万辆测算，需求达 600 亿元（2023 年 240 亿元，CAGR 58%）。

·电驱系统：800V 高压平台电机控制器测试需耐压测试仪（精度≥0.1%）、功率分析仪（带宽≥2MHz），市场规模超 15 亿元；

·电池安全：针刺 / 挤压测试设备需求激增，国内企业科陆电子、星云股份占据 30% 份额；

·车载通信：C-V2X（车联网）测试催生对信道模拟器、协议分析仪的需求，是德科技相关产品在中国市占率超 60%。

（3）国产替代：从 “政策驱动” 到 “技术突破”

·高端仪器进口依赖度超 70%（如 2GHz 以上示波器、67GHz 射频仪器），美国对华出口管制清单涉及是德科技、泰克等企业核心产品；

·政策端：工信部 “电子信息制造业高质量发展行动” 明确要求2025 年国产仪器在重点领域采购占比超30%，央企 / 国企设立专项国产化预算。

二、产业链解析：从 “芯片卡脖子” 到 “全链突围”

1. 上游：核心器件的 “技术深水区”

（1）信号链芯片：仪器的 “神经中枢”

·ADC/DAC：高端示波器（≥4GHz）需 12 位以上、采样率超 20GSPS 的 ADC，国际厂商亚德诺（ADI）的 AD9208 占据全球 80% 份额；国内思瑞浦推出 8 位、10GSPS 的 TSS8201，性能达国际中端水平。

·FPGA：赛灵思 Kintex UltraScale 系列主导高速数据处理，国内安路科技 Titan 系列（55nm 工艺）在 1GHz 以下场景实现替代，紫光国微 Titan 系列进入军工供应链。

·存储芯片：长鑫存储 DDR4 颗粒已用于普源精电中端示波器，替代三星产品，成本降低 15%。

（2）材料与工艺：被忽视的隐性壁垒

·高频 PCB：罗杰斯（Rogers）RT/duroid 5880 板材垄断毫米波频段，介电常数误差＜0.5%；国内生益科技 S7000 系列介电常数误差 1.2%，在 28GHz 以下场景试用。

·微波组件：同轴连接器（如 SMK、K 型）的驻波比指标，美国安费诺（Amphenol）达 1.05 以下；国内灿勤科技做到 1.12，差距主要源于金属加工粗糙度（国际≤0.2μm，国内 0.5μm）；中电科 23 所引进德国通快激光焊机，将 K 型连接器焊接精度从 ±5μm 提升至 ±2.5μm，驻波比从 1.12 降至 1.08。

2. 中游：全球寡头垄断与中国 “蚂蚁雄兵”

（1）市场竞争格局

·全球 CR5=48.9%：是德科技（25.9%）、罗德与施瓦茨（11%）、泰克（8%）、安立（4.5%）、福禄克（4%）主导，垄断高端市场；

·中国市场国产化率 12.7%：普源精电（0.38%）、鼎阳科技（0.25%）、固纬电子（中国台湾，1.1%）位居本土前三，外资五巨头占比 43.1%。

（2）产品矩阵对比

（3）国产替代典型案例

·低端市场（＜1GHz）：普源 DS1000Z 系列（售价 0.5-1.5 万元）替代泰克 TDS2000C，在 OPPO、vivo 代工厂市占率超 60%；

·中端市场（1-6GHz）：鼎阳 SDS6000 系列（售价 5-15 万元）进入宁德时代电池实验室，替代 Keysight DSOX4000；

·高端市场（＞6GHz）：普源精电：自研 “凤凰座” 芯片（12 位 ADC+FPGA 集成）使示波器成本降低 40%，2023 年高端产品（≥2GHz）收入占比提升至 28%；

鼎阳科技：SiP 芯片研发投入占比 15%，推出国内首款 6 合 1 射频矢量信号源（SSG5000X），价格仅为是德科技同类产品的 60%。

3. 下游：需求分层与新兴场景爆发

（1）通信行业：从宏基站到小基站的测试分层

·宏基站（＞200W）：需 67GHz 矢量网络分析仪（是德科技 N5247B 占比 80%），单台租赁成本超 10 万元 / 月；

·小基站（＜10W）：中电科 41 所 AV3621D（67GHz）租赁成本 3 万元 / 月，已用于移动 / 联通小基站集采项目。

通信行业：从 “网络建设” 到 “应用创新”

·5G 基站测试：单站需频谱仪（测杂散）、功率计（测发射功率）、天馈线测试仪（测驻波比），单机价值量超 20 万元，总需求超 580 亿元；

·6G 预研：太赫兹频段（100-300GHz）测试催生对量子级联激光器（QCL）、热电子测辐射热计的需求，国内中电科 13 所已推出 220GHz 测试模块。

（2）半导体行业：从设计到封装的测试链条

（3）汽车电子：“电动化 + 智能化” 双轮驱动

·三电系统：电机控制器 EMC 测试需 300MHz 以上示波器，比亚迪采购普源精电 DS60000 系列（4GHz）替代泰克 MSO6B；

·自动驾驶：激光雷达测试需纳秒级脉冲发生器，是德科技 81160A 占据 90% 市场，国内同惠电子 TH1933A（精度 ±0.5%）进入禾赛科技供应链。

（4）国防军工：自主可控的 “最高优先级”

·微波毫米波测试：军工场景需 26.5-40GHz（K 波段）、40-60GHz（Ka 波段）仪器，中电科 41 所 AV3621D 实现 67GHz 全频段覆盖，打破是德科技 N5247B 垄断；

·航天测控：卫星载荷测试需相噪＜-135dBc/Hz@10kHz 的信号源，航天科工 23 所产品指标达 - 132dBc/Hz，满足北斗三号组网需求。

三、技术壁垒与国产化路径

1. 高端仪器四大核心壁垒

（1）芯片自主化：从 “进口替代” 到 “架构创新”

·专用ASIC芯片：高端示波器需定制化 ADC+FPGA 架构，如是德科技采用 28nm 工艺制造的 Infinium ASIC，集成 12 亿晶体管，国内受限于 14nm 以下工艺封锁，普源精电通过 Chiplet 技术（拼接 4 颗 14nm ADC 芯片）实现 8GHz 带宽突破。

·射频芯片：矢量网络分析仪的接收机需低噪声放大器（LNA）噪声系数＜0.5dB，国内中电科55所 GaN 工艺 LNA 达 0.8dB，接近 ADI 的 0.4dB 水平。

（2）算法与软件：经验积累的 “数据护城河”

·信号处理算法：是德科技拥有 40 余年 FFT 算法优化经验，其 InstaFFT 技术可在 1ms 内完成 1024 点运算，国内鼎阳科技同类算法耗时 3ms，差距源于实测噪声数据库积累（国际厂商拥有超 100 万组实测数据，国内不足 10 万组）；

·校准算法：罗德与施瓦茨的 “全自动误差修正” 技术可补偿 12 项系统误差，国内同惠电子实现 8 项补偿，剩余 4 项（如温度漂移、非线性失真）依赖人工校准。

（3）校准体系：从 “计量认证” 到 “国际互认”

·国际计量标准：美国 NIST、德国 PTB 的校准实验室覆盖直流至 110GHz 频段，不确定度达 ±0.01%；国内中国计量科学研究院（NIM）在 67GHz 以下频段通过 ILAC 互认，110GHz 以上仍需送样至 NIST；

·企业自建校准链：是德科技全球布局 23 个校准中心，可提供 ISO 17025 认证报告，普源精电在苏州、西安建立区域校准中心，覆盖国内 80% 客户需求，认证周期缩短 50%。

（4）材料工艺：微米级精度的 “制造玄学”

·微波组件焊接：是德科技采用激光钎焊技术（精度 ±2μm）焊接 K 型连接器，国内手工焊接精度 ±5μm，导致 20GHz 以上频段驻波比恶化 0.1；

·热设计：高端仪器需在 - 40℃~85℃温度范围内保持精度 ±0.5%，罗德与施瓦茨通过微通道液冷技术将芯片结温波动控制在 ±1℃，国内企业采用风冷方案，结温波动 ±3℃。

2. 国产替代 “三维突破路径”

（1）政策赋能：从 “资金补贴” 到 “生态构建”

·专项支持：工信部 “揭榜挂帅” 项目对 28nm 以下芯片测试仪器给予最高 5000 万元研发补贴；

·应用场景开放：华为、中兴设立 “国产仪器联合实验室”，普源精电 DS70000 系列通过华为 5G 终端认证，进入其供应商白名单。

（2）技术攻坚：“逆向工程 + 正向创新” 结合

·逆向突破：中电科 41 所通过拆解是德科技 N5247B 矢量网络分析仪，反向研发出 AV3621D（67GHz），关键指标（动态范围 125dB vs 国际 130dB）接近国际水平；

·正向创新：鼎阳科技开发 “射频 - 数字 - 电源” 协同设计平台，将新产品研发周期从 36 个月缩短至 24 个月，SSG5000X 系列上市首年销量突破 1000 台，销量年增 120%。

（3）市场分层：“农村包围城市” 策略

·中低端市场：在消费电子（如手机 ODM 厂）、教育（高校实验室）领域，普源精电 DS1000Z 系列（售价＜1 万元）替代泰克 TDS2000C，市占率达 45%；

·高端市场渗透：在新能源汽车（比亚迪、蔚来）、军工（航天科技集团）领域，通过 “联合开发 + 定制化服务” 模式，普源精电 8GHz 示波器进入比亚迪高端车型测试线，替代泰克 MSO64。

四、市场趋势与投资逻辑

1. 技术演进：从 “硬件定义” 到 “软件定义”

（1）软件定义仪器（SDI）爆发

·2023 年：通用仪器 SDI 占比 35%（示波器 / 电源），专用仪器占比 18%（射频 / 半导体测试）；2025 年：预计通用仪器 SDI 占比将达 50%，专用仪器达 30%，是德科技 PathWave 软件收入占比将从 2021 年 22% 提升至 35%。

·核心变化：是德科技 PathWave 软件生态接入超 200 种第三方应用，普源精电 OpenChoice 平台兼容 LabVIEW，降低客户迁移成本。

（2）前沿技术产业化加速

·太赫兹测量：应用于半导体晶圆检测（缺陷分辨率＜10μm），是德科技推出 8542 太赫兹时域光谱仪（售价超 200 万美元）用于台积电 3nm 晶圆缺陷检测，分辨率＜5μm；，国内中电科 44 所 THz-TDS-100 型（售价 120 万元）进入中芯国际14nm 产线试用，检测效率达国际设备的 60%。

·量子测量：IBM（ 量子计算机采用是德科技 M9383A 任意波形发生器（分辨率 14 位，采样率 20GSPS））、谷歌量子计算机测试催生对飞秒级时间间隔计数器的需求，国内同惠电子 TH1921 型（分辨率 50ps）通过中科院量子信息实验室验证。市场规模预计 2028 年量子测量设备市场达 15 亿美元，年复合增长率超 40%。

2.区域市场分化：新兴经济体的 “逆袭窗口”

3.投资逻辑：聚焦 “硬科技 + 场景落地”

（1）高壁垒赛道

·射频 / 微波仪器：市场规模超 30 亿美元，国产化率不足 5%，重点关注中电科 41 所（AV3621D 系列）、普源精电（正在研发 18GHz 示波器）；

·半导体测试仪器：长电科技、通富微电扩产拉动需求，华峰测控 STS8200 芯片测试机（支持 5nm 工艺）进入中芯国际供应链，替代泰克 J750。

（2）国产替代龙头

·普源精电：芯片自研率超 60%，8GHz 示波器毛利率达 65%（国际同类 70%），目标 2025 年高端产品收入占比超 40%；

·鼎阳科技：SiP 芯片突破射频仪器集成度瓶颈，SSG5000X 系列订单同比增长 120%，拟募资 5 亿元建设毫米波实验室。

（3）新兴应用场景

·车规级测试：新能源车每辆车测试设备价值量约 5000 元，2025 年市场规模 超 400 亿元，值得关注星云股份、科陆电子；

·第三代半导体：同惠 TH2683A（2000V）替代菊水，用于英飞凌 SiC 产线。

·第三代半导体：碳化硅（SiC）器件测试需 1700V 以上耐压测试仪，同惠电子 TH2683A（2000V）已用于英飞凌 SiC 产线，替代菊水（Kikusui）产品。

五、潜在风险

1. 供应链 “断供” 风险

·高端 ADC/DAC 芯片（如 ADI 的 AD9208）仍依赖美国出口许可，若对华禁运升级，国内企业需 2-3 年时间完成替代（普源精电 Plan B 方案：采用 4 颗国产 12 位 ADC 拼接实现 20GSPS 采样率）。

2. 技术代差扩大风险

·是德科技计划 2025 年推出 110GHz 示波器（采用 5nm ASIC 芯片），国内企业同期预计突破 26.5GHz，差距从当前 4:1 扩大至 5:1，需警惕 “越追越远”。

·工信部设立 “跨代际技术攻关” 专项，支持太赫兹芯片联合研发。

3. 下游需求周期性波动

·通信行业资本开支与运营商 5G 投资强相关，若中国 5G 基站建设提前饱和（原计划 2025 年累计 350 万个），仪器需求可能下滑 15%-20%。

·企业拓展半导体、量子计算等新兴场景，分散通信行业依赖。

市场风险分散策略

·行业多元化：通信行业收入占比从 60% 降至 50%，提升半导体（至 25%）、汽车电子（至 20%）比重；

·区域多元化：海外收入占比从 15% 提升至 30%，重点开拓东南亚（鼎阳已设 3 个办事处）、中东欧市场。

4. 生态壁垒难以突破

·国际厂商通过 “仪器 + 软件 + 标准” 构建生态闭环（如是德科技 PathWave 软件绑定 2000 + 客户），国内普源精电OpenChoice生态合作伙伴仅 50 家，生态建设需 5 年以上积累。

·与华为、中兴共建联合实验室，开放100+行业测试方案模板。

结语

展望未来，电子测量仪器必将朝着高精度、智能化、小型化以及网络化等方向持续迈进，不断拓展应用边界，在更多新兴领域发挥关键作用，为全球科技进步与产业发展注入强大动力，我们也期待能在后续的研究与实践中，见证其更多的创新与突破 。

关键词:电子测量仪器

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来 源：狮门半导体产研

编辑：清风

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