电子测量仪器行业技术发展趋势及中外对比分析 - 全文

　　我国电子测量仪器行业技术仍显落后

　　受经济的发展影响，我国电子测量仪器迎来了第二次发展机遇，肩负其它行业产业升级、自主创新的历史使命。目前，我国电子测量仪器行业市场在100亿元左右，销量在700多万台，增长幅度都在20%以上，应该说电子测量仪器的需求旺盛。电子测量仪器具有独特的关联战略性产业，它自身的发展好坏，对整个国民经济特别是电子信息产业的发展有着十分明显的影响，因此独立自主地发展高端电子测量仪器是国家和企业的正确选择。近几年我国电子测量仪器行业取得了很大进步，但与国外厂商相比差距仍然很大，主要体现在以下几方面：

　　1.数字化电子测量仪器的普及率尚待提升。“数字化时代”已经到来，“数字化时代”是社会与经济现代化的最新标志，关系着一个国家在科技领域“核心竞争力”的高低，如果对此重视不够，一个国家将失去在技术上的领先地位。

　　2.总线技术差距很大。VXI、PXI、LXI、USB接口、总线技术在电子测量仪器中已经发展到很高水平。目前，有三个趋势推动测试测量行业的发展：第一，要有系统就绪的硬件，即模块化的产品，可以很快构建一个系统。第二，要有基于标准的与PC兼容的输入输出接口，以及输入、输出驱动程序，可以基于局域网，也可以基于互联网。第三，要有灵活的软件解决方案，不论客户需要的是Excel界面、是文字界面都可以给客户灵活的选择。国际 LXI（LANeXtensionforInstrument）联盟的产生，就是为了迎合这个变化。国外企业已经开发出LXI总线产品，国内一些大学已开始研究，国内电子测量仪器尚未涉及，如果涉及太晚，将会再一次拉大我国电子测量仪器与国际技术水平的差距，因此我国电子测量仪器企业应该尽快启动LXI总线技术在电子测量仪器中的应用。

　　3.软件技术。电子测量仪器没有软件技术，就好像我们的电子测量仪器还处于“冷兵器”时代，然而软件技术在我们的电子测量仪器中还远远没有体现出来，这一点不解决我们的电子测量仪器就永远不是现代水平的电子测量仪器。

　　4.模块化。这是国际电子测量仪器发展的方向，实际上模块化与总线技术、软件技术是三位一体的，并不是“机械式”的模块化，其难度不亚于总线技术和软件技术，在我们的电子测量仪器企业中还没有很好地启动。

　　5.集成技术。电子测量仪器硬件，即电子电路技术、同轴器件组件技术、波导器件组件技术的集成技术，在电子测量仪器中是其重要的核心技术，它与总线技术、软件技术、模块化技术共同组成现代化的电子测量仪器，这是我们电子测量仪器企业尚待攻克的一个难关。

　　电子测量仪器发展 性能优异是竞争力

　　进入21世纪以来，科学技术的发展已难以用日新月异来描述。新工艺、新材料、新的制造技术催生了新的一代电子元器件，同时也促使电子测量技术和电子测量仪器产生了新概念和新发展趋势。本文拟从现代电子测量仪器发展的三个明显特点入手，进而介绍下一代自动测试系统的概念和基本技术，引入合成仪器的概念，以供读者参考。

　　现代电子测量仪器的发展趋势

　　仪器性能更加优异

　　仪器的性能更加优异，测量功能更加强大，仪器的测量精度，测试灵敏度，测量的动态范围等都达到了前所未有的高度。例如，Agilent公司的PSA频谱分析仪的测量灵敏度高达—169dBm（接近物理界热噪声—174dBm），PNA网络分析仪的动态范围高达143dB，Agilent83453A高分辨率分光计分辨带宽=0.0001nm（亚皮米）（突破皮米分辨带宽的壁垒），Agilent86107A精密时基参考模块，对小于100ns的时延，抖动为1.7psRMS（突破皮秒抖动瓶颈），DSO80000系列的示波器，其单一A/D芯片具有20GSa/s实时高采样率，使之成为世界上采样率最快的示波器（40GSa/s实时采样率，13GHz带宽）。另外，更多强大的测量功能被赋予单台仪表中，如Agilent公司的8960系列无线综合测试仪（集移动手机和基站的射频测试与协议测试于一身）;ESG/PSG矢量信号源可以灵活产生包括连续波/调幅/调频/调相/脉冲调制，全制式通信协议（GSM /EDGE/WCDMA/TD2SCDMA/CDMAOne/CDMA2000/CDMA20001X2EV/蓝牙/WLAN/PHS/PDC/NADC /DECT/TETRA等），任意波形及用于今后的其他信号;MSO混合信号示波器（2/4个模拟测量通道16个逻辑分析通道）使单台仪器同时具备示波器和逻辑分析仪的功能;Infiniium示波器内装VSA矢量信号分析软件后也成为世界上测量分析带宽最宽的矢量信号分析仪。

　　仪器与计算机融为一体

　　仪器和计算机技术的前所未有的融合。首先，越来越多的仪器选用以Windows软件和Intel芯片为平台，采用WindowsGUI和基于军用标准的软件，用Windows软件代替仪器内部操作软件，并易于与MS办公室应用软件连接，充分发挥其效能，如Agilent公司的仪器可用Word语言捕获屏幕图像，用Excel语言绘制的波形数据，用Excel语言捕获测量数据，易于自由地从互联网下载和升级最新的软件版本，利用WindowsHelp提高了仪器操作学习的方便性;同时，触摸屏被广泛利用，话音控制可解决双手同时被占用时操作仪器的问题，通过网络控制仪器操作，并用基于MSWindows和MSVisualStudio实现测试自动化;另外，仪器内部的VBA软件可有效地帮助实现生产过程中的测试自动化

　　其次，由于计算机技术被大量应用到仪器之中，使得仪器具备了更加先进的连通性，如Agilent公司的仪器大都具备采用了USB接口，LAN接口，GPIB接口。同时，也安装了标准光标指示器（鼠标、跟踪球、触摸键、操纵杆等）和其他部件（键盘、CDRW驱动器、直接连结打印机的并行接口，用于外部监视器的VGA输出，内部硬盘驱动器等）。