电子测量仪器现状与发展要点教学提纲

精品文档 电子测量仪器现状与发展电子测量仪器现状与发展 近年来， 以信息技术为代表的新技术促进了电子行业的飞速增长，也极大地推动 了测试测量仪器和设备的快速发展。鉴于中国在全球制造链和设计链的重要地 位，使得这里成为全球各大仪器厂商逐鹿的大战场，同时，也带动了中国本土测 试测量仪器研发与测试技术应用的迅速发展。 专家争鸣：中国应用测试技术方面面临的主要挑战 如今，电子技术发展的速度几乎是让人目不暇给。从 SoC 到 SIP，从 DSL 到 WiMAX，人们几乎每天都在不停地接受新概念；3G 的问题还未完全解决，人们 已经开始讨论 B3G 的部署，围绕 4G 的各种技术已成为研究的新热点。那么， 技术发展如此之快， 测试技术能否跟得上应用的发展？中国的研发人员和测试工 程师又面临着什么样的技术挑战？ 来自 Agilent 和 NI 的专家们几乎都一致地认为： 中国工程师与美国乃至世界各地 的工程师面临着相同的挑战。这些挑战一方面是待测产品的功能越来越多，测试 的要求也越来越高，另一方面，留给测试的时间却越来越少，因为产品要以最快 的速度上市， 从而形成了前所未有的测试效率方面的压力。工程师面对着各种选 择，他们既需要一个具有很好的灵活性和兼容性、扩展性强，同时又很可靠稳定 的自动测试测量平台，这个平台不但可以满足现有的需求，而且能很方便地进行 系统升级，以符合今后越来越具有挑战性的需求，此外，还要求这种自动测试平 台具有较长的使用寿命和较低的建构成本。 然而， 国内的专家并非都认可上述观点。 来自赛宝计量检测中心的技术专家王勇， 就不认同上述观点的绝对性(凭借着他本人的丰富经验，以及对南中国地区众多 用户的了解，其观点具有一定的代表性)。他认为，虽然上述的自动测试平台具 有效率高等不少优点， 但至少这种测试平台相对于中国的国情来说，还存在着一 系列的问题，包括可靠性、可维性和可操作性差以及成本过高等问题。 实际上理解这一点并不难，因为在这种复杂的自动测试平台中，可靠性模型全部 是串联架构，还要加上配套软件的可靠性损失问题。“在中国，分离设备基于易 操作和低成本的优势，在相当时间内还将承担主要角色，”他表示。另外，他认 为， 技术的发展和测试技术的发展基本上是同步的，存在测试问题的标准是无法 发布的。一旦标准发布，就不会存在测试方面的问题。“而中国的工程师真正面 临的问题在于如何选择与应用相适应的仪器设备以及如何使用仪器以及如何有 效利用仪器的延伸性能，从而使设备的效能得到真正发挥，”他指出，而目前的 情况是， 许多单位购买了大量的高档仪器，而对仪器的应用开发却处于非常低级 的阶段。造成这种现象的原因，当然与国内的管理水平低有关，但工程师的盲目 精品文档 精品文档 追高，也是其中的一个主要因素。 关于相同的问题， 泰克公司中国区市场总经理张权则认为： 工程师真正面临的挑 战体现在采用多种技术和混合信号的嵌入式设计方面。因为在这类设计中， 随着 低成本的微处理器和微控制器的速度不断加快，设计变得越来越复杂。体现这些 挑战的行业也越来越多，从遍布混合信号的数字视频转换， 到必须处理日益复杂 的各种瞬变 RF 信号的无处不在的无线技术， 还有数据传输率不断持续增长的高 速数据处理方面的需求，虽然现在的主流为 3Gb，他预测，不久的将来 6Gb 甚 至 12Gb 就会成为主流。 罗德与施瓦茨中国有限公司产品支持经理安毅博士则更注重从技术层面上来说 明工程师面临的挑战。他认为： 这些挑战主要是如何顺应新的标准和新的应用来 制定最完整和最恰当的测试方案，还有自定义产品和系统的测试等。这就要求工 程师紧密跟踪最新技术发展，了解新的技术带来的新变化和需求，并挖掘现有测 试设备的潜力。 而来自安立公司的观点更直接， 那就是在测试领域里，中国面临的最大挑战就是 缺乏具有微波背景和相关经验的工程人才，以及优秀的测试与计量人才。 中国本土测量仪器设备行业的发展现状 近年来中国测量仪器的可靠性和稳定性问题得到了很多方面的重视， 状况有了很 大改观。测试仪器行业目前已经越过低谷阶段，重新回到了快速发展的轨道，尤 其最近几年， 中国本土仪器取得了长足的进步，特别是通用电子测量设备和汽车 电子设备的研发方面， 与国外先进产品的差距正在快速缩小，对国外电子仪器巨 头的垄断造成了一定的冲击。随着模块化和虚拟技术的发展， 为中国的测试测量 仪器行业带来了新的契机，加上各级政府日益重视，以及中国自主应用标准研究 的快速进展， 都在为该产业提供前所未有的动力和机遇。从中国电子信息产业统 计年鉴中可以看出，中国的测试测量仪器每年都以超过 30%以上的速度在快速 增长。在此快速增长的过程中，无疑催生出了许多测试行业新创企业，也催生出 了一批批可靠性和稳定性较高的产品。 拥有中国该领域唯一重点实验室的中国电子集团公司第 41 研究所，凭借着本土 测试领域的龙头地位，通过属下的青岛兴仪电子设备有限责任公司， 成功地实现 了由技术到产品的转化，开发出了多款具有很高技术水平的产品。该所研制出的 高纯微波合成信号发生器、微波噪声系数分析仪、便携式射频频谱分析仪、 2.5Gb/sSDH/PDH 数字传输分析仪、高性能的光通讯设备，包括光谱分析仪和 高性能微型光时域反射计，还有高速数字示波器等， 目前都已经形成比较完整的 精品文档 精品文档 产品系列。 其中 AV1489 型高纯微波合成信号发生器采用全正向设计方法， 突破 了高纯度微波频率合成等多项关键技术；AV3984 型微波噪声分析仪突破了智能 微波噪声源等多项关键技术；AV4022 型便捷式射频频谱分析仪突破了小型化设 计与制造等关键技术，还有高性能的 AV3600 系列的宽带矢量网络分析仪，DT 系列数字电视码流实时检测仪等。另外，该所还与海信集团一道，研制出了数字 电视全部四个层次上的测试仪器。 无疑这对中国的数字电视产业的发展将起到很 大的推动作用。 这些仪器除了能解决所有通用协议分析外以及物理层的各种指标 的测试外，还有一个很重要的特点，就是结合中国数字电视标准和特点，保留了 很好的可升级性。 在这方面，天津德力公司做得也是有声有色。如该公司推出的 DS8821Q 数字电 视频谱分析仪、DS1191 数字电视综合分析仪、DS1883Q 数字电视场强仪、 DS9000 码流分析仪等产品，还有 DS768 这类的机顶盒专用测试设备。凭借着 中国自建标准的优势， 湖北众友公司和北京星河亮点通信公司还分别成功开发出 了 ZY800 系列和 SP6010 TD-SCDMA 终端综合测试仪。 该行业中另一可圈可点的就是北京普源精电科技有限公司。目前， 该公司的产品 已经成功销往 42 个国家与地区。并规划在 2008 年前发展成为亚洲最大的测量 仪器厂商。该公司走的是从低到高的发展路线图。从最常规的数字万用表，任意 波形发生器，到高性能的数字示波器。该公司的 DS3000 系列任意波形发生器， 是一款带有数字逻辑输出功能(16 路数据通道和 2 路时钟通道)的混合信号发生 器(MSG)。该设备采样率达到 300MSa/s，垂直分辨率为 14bits，还有 1M 采样 点存储深度。可以提供十种标准波