摘要:10月15日~17日,2025湾区半导体产业生态博览会(湾芯展)在深圳会展中心举行。展会上,新凯来旗下万里眼公司正式发布其自主研发的新一代超高速实时示波器,带宽突破90GHz,将国产示波器性能提升500%,实现“全球第二”的历史性跨越。示波器被誉为是电子工程师
10月15日~17日,2025湾区半导体产业生态博览会(湾芯展)在深圳会展中心举行。展会上,新凯来旗下万里眼公司正式发布其自主研发的新一代超高速实时示波器,带宽突破90GHz,将国产示波器性能提升500%,实现“全球第二”的历史性跨越。示波器被誉为是电子工程师的“眼睛”。在研发芯片、通信、光电子时,弱电信号看不见摸不着,而示波器能绘制出电信号图,帮助工程师或研发人员了解信号电压值随时间变化产生的波动,再通过运算、分析等了解和判断信号是否异常。
示波器是电子信息、半导体集成电路等技术密集型行业发展中不可或缺的工具。然而,中国高端示波器市场长期由是德、泰克、力科等西方厂家垄断,这些公司凭借数十年的技术积累,将示波器带宽推高到60GHz以上,最高可达110GHz,国产示波器却只能在中低端市场徘徊,长期以来,带宽仅为8GHz~18GHz。
万里眼CEO刘桑称,在整个示波器研发过程中,除了关键器件,先进基础材料、制造工艺、系统集成能力、软件算法和相关的协议能力等都是万里眼从事高端电子测量仪器研发、制造以及产品服务的关键技术。
今天我们就来为大家介绍一下示波器行业。
示波器的定义与基本结构
示波器是一种核心电子测量仪器,被称为电子工程师的 “眼睛”。它能捕获并绘制电信号电压值随时间变化的动态波形,将芯片、通信、光电子等领域中看不见摸不着的弱电信号 “可视化”。通过对波形的运算与分析,工程师可精准判断信号是否存在失真、噪声等异常,为研发调试、故障排查提供关键数据支撑,是半导体及电子产业研发生产中的必备设备。
示波器可观察信号幅度随时间变化的波形曲线,也可实现电压、电流、频率、相位、幅度等基本电气参数的测量。示波器的基本构成包括垂直系统、水平系统、触发系统及分析显示系统四个部分。
示波器的工作原理
电子测量仪器本质上是把来自于物理世界的“模拟信号”转化为可视化的“数字信号”,因此按照其工作原理可以分为三个模块:(1)模拟信号处理,包括物理信号获取、信号调理,涉及到模拟前端芯片、放大器芯片等,属于仪器仪表的专用芯片;(2)模数转化,将模拟信号转化为数字信号,主要使用ADC芯片(Analog-to-DigitalConverter),属于通用型芯片,比较低端的产品也会应用于蓝牙耳机等消费品,高端产品应用于军工、航空航天等领域。(3)数字信号处理,包括信号处理、信号存储等。
示波器的类型
示波器可分为模拟示波器和数字示波器两大类。模拟示波器采用的是模拟电路电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。数字示波器通过模数转换器(ADC)把被测电信号转换为数字信号,再以数字信号处理的方式将信号随时间的变化波形绘制在显示设备上。随着电子信息技术、半导体集成电路的发展,数字示波器种类更为丰富,功能集成化和智能化程度也不断提高,成为主流产品。
(1)模拟示波器:采用的是模拟电路电子枪向屏幕发射电子,发射的电子经聚焦形成电子束,并打到屏幕上。
数据来源:行行查 | 行业研究数据库 www.hanghangcha.com
数字示波器按照核心参数带宽会分为高端、中端、低端。国际标准带宽10GHz以上为高端产品,国内标准带宽2GHz以上为高端产品。一般而言,低端产品呈现价低+量大特点,而高端产品表现为价高+量低。通常高端产品主要应用于前沿研究,中端市场在研发和生产领域都有重要应用,而低端产品的应用场景最为丰富,基本涵盖了大部分应用场景,包括教学、研发、生产等等环节。低端市场由于应用分散、客户非常广泛,其增长总体较为平稳。对中高端产品而言,一方面,由于对先进技术和产品的不断追求,越来越多的研发将投入其中,从而带动高端测量仪器的需求不断往上;另一方面,受到5G、消费电子的强烈的市场需求驱动,中端产品在研发、生产测试方面的需求得到显著驱动。
示波器的应用场景
示波器主要用于观测、分析和记录各种电信号的变化。示波器是应用最广泛的电子测量仪器,属于信号分析类仪器的一种,用于观测、分析和记录各种电信号的变化。示波器能将电信号随时间变化的关系转换成可视化波形图像,为研究各种电现象的变化提供直观的呈现方式,拥有庞大的需求市场。数字示波器的核心性能指标主要为带宽:带宽决定了示波器所能检测到的信号频率范围,最高带宽越高,能够检测的最高信号频率越高。而实时采样率与带宽密切相关,其决定了示波器 ADC 在单位时间间隔内可采集的样本点数,直接影响信号波形的还原程度,实时采样率越高,采样速度越快,失真越小。
示波器产业链涵盖上游核心零部件与材料、中游设备研发制造及下游应用三大环节。
上游以高精度元器件为主,包括 ADC/DAC 芯片(如 ADI、TI 供应)、高频连接器、精密电阻电容、显示屏及专用芯片,是决定示波器带宽与精度的关键;中游为示波器研发与生产,企业需完成硬件架构设计、信号处理算法开发、整机集成调试,国内代表企业有万里眼、普源精电等,国外龙头包括泰克、罗德与施瓦茨;下游应用覆盖半导体、通信、汽车电子、工业控制及科研教育领域,芯片设计公司、电子设备制造商、高校科研院所等通过采购示波器开展研发调试、故障排查与质量检测,形成 “零部件 - 设备 - 应用” 的完整产业生态。
根据 Frost&Sullivan《全球和中国电子测量仪器行业独立市场研究报告》,全球示波器市场规模由2015年的70.80亿元增长至2025年的113.01 亿元,CAGR 为 4.76%;同期中国电子工业高速发展,市场规模有望由19.97亿元增长至42.15亿元,CAGR为7.76%。
中国示波器进口金额占到行业市场规模的约50%,进口地主要为美国及美国公司。(1)时间序列维度,15-20年中国高端制造以及R&D支出的增加带动高端示波器需求增长,价值量更高的高端示波器进口比例增加; 20年之后,高端仪器仪表开始进行国产替代,进口金额占比下降。(2)进口国家维度,24年进口金额最多的三个国家分别为马来西亚(主要为是德科技等美国企业的海外工厂)、美国、日本,占到总进口金额的79%;从均价看,美国、马来西亚的进口均价为17-19万元/台,远高于其他地区。
国际市场上,示波器行业呈现高度集中态势,头部企业凭借技术壁垒占据主导地位。是德科技以40%的全球市场份额领跑,2025年推出的110GHz实时带宽示波器技术领先行业3-5年;泰克科技深耕电源测试领域,DPO70000SX系列采样率达200GSa/s,在光伏逆变器测试市场占有率超60%;力科公司依靠65GHz带宽示波器及完整测试软件生态,在半导体行业保持竞争优势。整体来看,国际品牌在8GHz以上超高频市场占据90%以上份额,尤其在60GHz以上高端机型中形成垄断,长期主导技术标准与定价权。
本土品牌尽管起步较晚,但新品研发速度较快。国内企业则在中低端市场确立性价比优势,并加速向高端突破。普源精电2025年13GHz带宽示波器销量预计超5000台,客户覆盖华为、比亚迪等头部企业;万里眼发布的90GHz超高速实时示波器,将国产设备性能提升500%,推动国产高端市场份额从不足5%跃升至15%以上。不过,国内企业仍面临核心芯片与软件生态短板,需依托深圳等产业集群优势,在5G通信、车规级测试等场景持续突破,逐步实现从“替代”到“引领”的转变。
未来,示波器行业的发展趋势将围绕国产替代深化、技术创新加速和应用场景拓展三大方向展开。一方面,随着国家对高端科学仪器自主可控的重视程度提升,政策扶持力度加大,叠加本土企业在芯片设计、采样率提升、存储深度优化等方面的持续投入,预计到2025年后国产高端示波器将在2GHz以上带宽段取得实质性突破。另一方面,新一代通信技术(如6G预研)、人工智能芯片、量子计算等前沿领域的兴起,将推动对百吉赫兹级超高带宽示波器的需求增长,促使行业向更高性能、更小体积、更低功耗方向演进。同时,软件定义仪器(SDI)和模块化测试平台将成为主流架构,允许用户根据需要灵活配置功能模块,降低总体拥有成本。此外,随着工业自动化和智能制造普及,示波器将进一步融入产线测试流程,成为智能工厂不可或缺的检测节点。综合来看,示波器行业将在技术驱动和需求拉动双重作用下,继续保持稳定增长态势,预计2025年中国示波器市场规模将达到6.5亿美元,未来发展潜力巨大。
来源:行行查