2022年通用电子测量仪器行业研究 需求稳定增长，处于国产化伊始阶段

一、电测仪器：需求稳定增长，处于国产化伊始阶段

（一）电测仪器：用途广泛，市场空间广阔

电子测量仪器：基础工具，用途广泛。随着电子科学技术的发展，许多物理量都可 设法通过一定的传感器变换成电信号，再利用电子技术进行测量。常见电测物理量 包括电能量测量（电压、电流、电功率等）、电信号特性测量（波形、频率、相位、 噪声等）、电路参数测量（阻抗、品质因数等）、间接导出量测量（增益、衰减、 失真度等）、特性显示测量（幅频特性、相频特性曲线等）。从应用范围看，电子 测量逐渐覆盖到了传感设备的应用、光热电信号转化、机械强度量化分析等方面。 通用电量仪器战略意义高，专用仪器定制化属性较强。电子测量仪器可分成通用和 专用。专用仪器以专用功能为主，应用领域较小。通用电子测量仪器是现代工业的 基础设备，也是电子工业发展和国家战略性、基础性重要产业之一，应用场景广泛 且需求量大，主要包括数字示波器、射频类仪器、波形和信号发生器及、电子电源 及负载、其他仪器（如万用表、功率计、逻辑分析仪、频率计和电池分析仪等）。

市场空间广阔，数值示波器是最大单品。（1）电子测量仪器市场：根据Frost & Sullivan 的预测数据，电子测量仪器的市场规模由2015年的101亿美元增长至2019年137亿 美元，CAGR为7.9%。随着信息通信和工业生产的发展、新能源汽车市场占有率的 上升，全球电子测量设备的需求将持续增长。预计2025年全球电子测量仪器行业市 场规模将达172亿美元，CAGR为4.7%。（2）通用电子测量仪器市场：根据Technavio 的统计，2019年全球通用电子测试测量行业的市场规模为61.2亿美元，预计2024年 将达到77.7亿美元，期间CAGR为4.89%。2019年数字示波器在2019年全球通用电 子测试测量仪器市场中占28.34%，频谱分析仪占22.23%，信号发生器占14.33%， 网络分析仪占12.42%。

（二）从技术和市场维度，详解时域及频域核心产品

1.数字示波器：通用电测核心单品，需求、规模稳健增长

技术维度： 数字示波器的应用：基础应用+高级应用。示波器的主要作用是对信号进行测量，通 过把被测电压随时间的变化关系转换为可视的波形图像。示波器用途广泛，包括汽 车电子、消费电子、计算机，以及教育科研等领域。从应用角度，可分为基础应用 和高级应用。（1）基础应用：包括波形观察与基本参数测量、电路诊断与异常信号 捕捉等；（2）高级应用：包括数学运算（微积分、滤波、快速傅里叶变换等）、时 钟恢复与眼图测试、高级抖动分析测量、串行通信信号的捕捉与解码（CAN、USB 等）等。还包括标准数字总线和接口一致性测试（USB、HDMI、DDR、QPI等）。

数字示波器的结构：主要包括四大部分。（1）信号调理部分：主要由衰减器和放大 器组成。（2）采集和存储部分：主要由模数转换器ADC、内存控制器和存储器组成。 （3）触发部分：主要由触发电路组成。（4）软件处理部分：由计算机组成。 示波器的核心参数。（1）带宽：模拟带宽由放大器决定。其物理意义为在输入端的 正弦波衰减幅度为70.7%时（半功率，即-3dB）的频率点。带宽是数值示波器的核 心指标，带宽决定了示波器能检测到信号的频率范围，往往决定其价格水平。（2） 实时采样率：由ADC决定。指的是ADC单位时间间隔内可以采样的样点数量，采样 点数越多，波形越接近真实值，使用过程中还会受存储深度的影响，采样频率单位 一般代表机器的上限，使用过程可以动态调整。（3）存储深度：由内存控制器和存 储器决定。反应示波器内存区域的容量，即可以存储点的个数，是固定值。物理关 系为采集时间=存储深度/采样频率。

示波器工作原理简述：信号经探头进入示波器后，先经过衰减器进行衰减，然后放 大。放大器的作用有两个，一是对信号进行放大；二是提供匹配电路驱动ADC和触 发电路。信号经过调理电路后，可以较合适地经过ADC进行模数转换，ADC决定了 实时采样速率上限。经过ADC后，先把样点存在存储器，然后传递到计算机。 ADC性能指标。ADC芯片有自身的有效位数（ENOB），示波器系统也有整机的有 效位数。从应用端，整机的ENOB比单ADC的ENOB更有指导意义。ADC主要性能 指标包括静态指标和动态指标。（1）静态指标：来自对正弦波的采样数据统计得到， 具体包括：非线性微分（DNL）、非线性积分（INL）、偏移误差（Offset Error）、 全量程增益误差（Full Scale Gain Error）。（2）动态指标：来自对目标波形采样 后的FFT频谱间接计算得到，具体包括：有效位数（ENOB）、无寄生动态范围（SFDR）、 信噪比（SNR）、信噪失真比（SINAD）、总谐波失真（THD）。

市场维度： 数字示波器市场空间10亿美元级，呈稳健增长态势。根据Frost & Sullivan统计，至 2021年，全球示波器市场规模达13.41亿美元，中国市场规模达4.78亿美元；根据预 测数据，2021年至2025年，全球示波器市场规模CAGR为6.6%，国内市场规模CAGR 为7.8%。随着通信、电子、半导体等技术的持续迭代，我们预计示波器市场规模仍 将保持稳健增速，且呈现两个规律：（1）中国市场空间的增速会高于行业整体；（2） 高端产品的需求增速会高于中低端产品。

示波器的销售特点：需求量呈金字塔型。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。行业整体需求呈现金字塔状，即低端产品需求量大>中端产品>高端产品。

价格端：高带宽产品价格更高，价格差距巨大。按带宽划分，高端产品与低端产品 价格差距较大。根据普源精电和鼎阳科技官网，两家公司的100MHz示波器最低价分 别为1850、1699元/台；350MHz示波器最低价分别为7099、9380元/台；1GHz示波 器的最低价分别为5.8万、5.99万元/台；2GHz示波器最低价分别为7.88万、13.99 万元/台。随着带宽增长，示波器价格下限快速增长。

中高端产品对技术发展更为敏感，具备更强的增长动力。通常高端产品主要应用于 前沿研究，中端产品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。

2.频谱分析仪：频域类仪器中的主要产品

技术维度： 频谱分析仪：三大类分析方法。频谱分析仪是将各种时域信号变换到频域上分析的 仪器，可以将各类信号的波形分解为各个频率分量，获得信号的频率结构及各谐波 的幅值和相位信息等。频谱分析仪的主要分析方法包括：（1）时域分析：如相关分 析、倒频谱分析、希尔伯特变换等；（2）频域分析：如傅式谱、功率谱、想干分析、 传递函数等；（3）幅值域分析：如幅值概率密度及幅值概率分布等。 频谱分析仪的工作原理及结构组成：（1）工作原理：通过扫频或者快速傅里叶变换， 分析出被测信号的各频率分量的幅值，并将信号分量绘成频谱图。（2）结构组成： 被测信号先进入输入通道，进行信号调理和放大，经过模数转换以后进入缓冲存储 器，由CPU控制进行数学演算。其中数学演算可以由数字硬件执行；管理程序对数 据的显示、打印、通信、面板等进行控制。

频谱分析仪的主要参数：（1）频率范围：指可测量的最大频率范围，目前常用的品 牌分析仪频率跨度较大。（2）分辨率带宽：指频谱分析仪能够区分最近的两条谱线 之间频率间隔的能力，与中频滤波形式及带宽、波形因数等有关。（3）分析带宽： 指频谱分析仪能同时分析的最大信号频率范围，一般取决于中频ADC的带宽。一般 分析带宽越高，其ADC采样率越高，实时快速傅里叶变换的要求也越高。（4）幅值 测量精度：是测量到的信号幅度相对于校准信号幅值的偏差。偏差越小，幅度测量 精度越高。

市场维度： 市场空间：根据Frost & Sullivan预测，全球射频类仪器市场规模在2025年将达181 亿元，预计2019-2025年CAGR为5.83%；中国射频类仪器市场规模在2025年将达 61亿元，预计2019-2025年CAGR为6.84%，高于全球增速。

（三）中国的电测仪器高端化进程如何？——以示波器为例

市占率维度：海外龙头占据主要份额。目前高端示波器主要由海外龙头是德科技、 泰克、力科、罗德与施瓦茨等企业主导，格局相对稳定。根据Frost & Sullivan的统 计数据，2019年全球数字示波器CR5为50.4%，中国数字示波器CR5为43.85%。国 内示波器厂商销售额排名进入全球前五，目前整体竞争力与海外龙头差距较大。 国内企业开启高端化，近年呈加速趋势。近年国内头部企业开企了产品高端化进程， 且呈加速趋势。根据鼎阳科技招股书，2018年至2021年H1，公司1GHz以上带宽示 波器收入占比从3.0%提升至10.6%；300MHz以下带宽产品收入占比从30.5%下降至 13.1%。根据普源精电招股书，2018年至2021年H1，公司2GHz以上带宽示波器收 入占比从0%提升至18.4%。两家企业的收入结构均呈现高端化加速的趋势，且两家 公司均有自己相对优势的频率范围。

进出口量价视角：数量端的贸易顺差，金额端的贸易逆差。近年国产化加速，300MHz 及以下带宽示波器国产替代效果显现，高端产品贸易逆差仍明显。（1）从进出口金 额视角：根据海关统计数据，2021年示波器出口金额为8592万美元，同比增长20.7%、 2022年H1出口金额同比增长22.5%，但近年年度净进口金额仍然保持1亿美元以上。 （2）进出口数量视角：300MHz带宽以下的示波器，国产替代效果显现，2017年以 来持续产生贸易顺差。2017年至2021年，中国300MHz带宽及以下示波器进口数量 从6.2万台下降至0.4万台；出口数量从2017年的7.5万台增长至2021年的27.3万台， CAGR达37.96%，国内厂商在低端产品的国产替代效应显现。（3）进出口均价视 角：根据海关统计数据，近年300MHz带宽以下示波器进口均价在2000美元/台、出 口均价在250美元/台左右，均价差并无收窄。我们理解为国内出口的示波器有成本 优势，且出口的产品偏向带宽更低的示波器。300MHz带宽以上的示波器，带宽结构 差异大，进出口均价波动较大；2018年后300MHz带宽以上的示波器年进口台数在 1W台左右，进口均价达出口均价的30-100倍，高端产品国产化意义重大。

二、电测仪器赛道的优质体现在哪？

（一）行业“通用+弱周期”属性，总量稳健增长

通用电测仪器市场空间广，稳健增长。根据Technavio统计数据，2019年至2024年 通用电测仪器市场规模分别为61.2、77.7亿美元，CAGR为4.89%。空间广阔，且呈 稳定增长趋势。 通用+弱周期属性。用电测仪器应用广泛，仪器企业处于产业链中游，下游客户涉及 众多行业，具备较强的通用属性。因检测信号属范电类，行业空间会随着全球整体 研发高端化、工艺优化变革、教育科研投入加大而增加。从中国支出的研究与试验 经费来看，呈现加速增长趋势，且近三年占GDP比重稳定在2%以上。预计随着未来 关键技术研发的持续投入，试验经费支出将稳健继续增长。

（二）行业高壁垒，高端化带来高毛利率

1.通用电测仪器行业技术壁垒较高，总结为：技术壁垒+市场壁垒。 技术壁垒：行业技术壁垒高，软件、硬件、算法均需布局。电测仪器是知识密集型 行业，处于产业链中游，涉及多学科交叉，需要向上游较多企业采购。仪器企业需 积累软件、硬件、算法等技术，保证优质的整机属性。同时，时域及频域产品会持 续迭代，逐步提升硬件参数、软件处理及分析能力等，产品持续高端化。比较国内 电测仪器龙头普源精电和鼎阳科技，两家企业均在主要产品中在芯片、软件、硬件、 算法端均有积累，且随着产品逐渐高端化，技术平台及模块化能力均将进一步增强。

头部企业技术领先，先发优势明显。国内头部企业与海外龙头相比技术差距仍较大， 总结国内企业及海外龙头的发展历程，公司持续将自身产品进行迭代，保证自身产 品参数及整机性能位于行业领先，这使得头部公司技术层面具备很高的先发优势， 产品力较强；行业后进者，很难跳过中低端阶段而直接迈入高端。上述特性使得行 业出现龙头效应，持续产品迭代引领技术进步。 以鼎阳科技为例，国内企业持续进行产品迭代。（1）数字示波器：2007年推出 ADS2000系列；2008年推出SDS1000CE，带宽达300MHz，采样率达2GSa/s；2009 年推出SDS1000CF系列，将四通道示波器带宽提升至300MHz；2015年推出 SDS1000X系列的经济型超级荧光示波器；2018年推出SDS5000X，带宽最高达 1GHz，采样率最高达2GSa/s；2020年发布2G带宽、12bit高分辨率数字示波器；2022 年发布SDS6000L，实现8通道、2GHz带宽。（2）射频类产品及波形发生器：2015 年推出3.2GHz的频谱分析仪SSA3000X；2018年推出集频谱分析仪与矢量网络分析 仪于一体的SVA 1000X系列产品；2021年推出了26.5GHz频谱分析仪、20GHz微波 信号发生器、1GHz任意波形发生器；2022年推出了26.5GHz矢量网络分析仪SNA5000A。

市场壁垒：体现为渠道能力、品牌实力、直销队伍建设能力等。产品从低端到高端 迭代的过程中，企业的渠道能力品牌能力较为关键。同时，高端化过程会拉动公司 的直销占比及直销队伍综合能力，进而进一步拉动品牌实力，形成正反馈。 国内头部企业目前已经逐渐形成品牌影响力，且产品海外销售可观，目前国内企业 仍以经销为主，随着高端化持续推进，直销占比在逐步增加。新进入者需要持续的 产品创新、品牌建设才有可能被经销商所接受，本行业具有较高的市场渠道壁垒。 是德科技及国内头部企业，均海外占比较高，对企业境内及境外的销售渠道及品牌 要求较高。

2. 产品高端化伴随高毛利率，有效形成正循环。高端产品的下游客户价格不敏感，产品产生高毛利率。高端产品通常用于芯片、量 子、通信、半导体领域的高端研发，以及部分高校和科研院所的尖端科研，这些企 业及机构对产品的整体性能、稳定性、精确度要求较高，对价格不敏感。当此类客 户对高端产品使用后，往往有更高的粘性和复购意愿，同样会带来维保等售后需求。 以鼎阳科技为例，全球主要的科技公司、汽车公司、高校、通信企业等，都有购买 公司的产品，高端产品适配高端客户。 以普源精电为例，公司近年示波器及射频产品持续高端化，带来产品均价上涨。示 波器均价从2018年的2818元/台增长至2021年中的3408元/台，涨幅达21.0%。射频 类仪器、波形发生器、电子电源及负载类产品，均价从2018年至2021年中分别上涨 了7.8%、8.6%、10.7%。产品均价上行也拉动公司各类产品毛利率提升。

企业发展需高研发投入：对电测仪器企业，产品持续高端化的前提是较高的研发投 入，进而保障产品顺利迭代。研发的费用投入及人员投入必不可少。国内企业及是 德科技等海外龙头，近年研发费用率始终保持在15%左右，国内企业的研发人数快 速增长。 近年是德科技近年研发费用率保持在15%-20%之间，国内企业普源精电（剔除股份 支付影响）及鼎阳科技研发费用率保持在10%-15%之间。从研发人员数量看，两家 研发人员占比均超过了30%。2018年至2022年中，普源精电研发人员从124人增长 至166人，增速达33.9%；鼎阳科技研发人员从90人增长至124人，增速达37.8%。

思考：是德科技近五年毛利率持续提升背后的原因？ 2013年是德科技从安捷伦分拆后，进行多次并购，逐步向偏专用领域布局，随着 2018-2019年公司推出PathWave设计测试软件平台、推出光通信及高速数字测试解 决方案后，公司的毛利率持续提升，从2017年的53.4%提升至2022年中的63.9%。 从通用到专用级解决方案的转型，可以为行业其他公司的发展路径带来指引。

（三）行业迎双向促进，产业链发展加速

行业促进：正向促进+外部倒逼，国内产业链逐渐完善。 正向促进：整体科研水平进步，仪器行业支持力度增加。近年来国务院及发改委、 工信部等相关部委陆续出台了多项具体产业政策鼓励支持电子测量仪器行业发展。 目前政策支持下，国产高性能设备迎来发展良机，在一些关键领域拿单将快速增长。 外部倒逼：绕不开的限制—《瓦森纳协定》：1996年7月，以西方国家为主的33个 国家在奥地利维也纳签署《瓦森纳协定》，包含的控制清单涵盖了先进材料、材料 处理、电子器件、计算机、电信与信息安全、传感与激光、导航与航空电子仪器、 船舶与海事设备、推进系统等9大类。ADC芯片作为信号链的核心芯片，也在对中国 的进口管制内，禁运范围主要是精度超过8位采样率1.3GSPS以及16位以上采样率 超过65MSPS的ADC。国内示波器厂商的ADC芯片进口需要得到美国商务部工业安 全局的许可，且需要承诺不做军事用途。

在内部支持及外部倒逼情况下，国内头部企业境内营收增速呈增长趋势。以鼎阳科 技为例，公司近年国内收入增速明显高于海外，尽管有海外发货受影响等因素，大 的趋势仍是国内市场增长情况较好。

国内企业高端化进程加速，将持续拉动国产替代。近年国内头部企业产品高端化进 程加速，以普源精电为例，公司高端示波器收入占比从2018年的0%增长至2021年 年中的18.4%，公司高端化进程在示波器领域尤为明显；以鼎阳科技为例，公司产 品矩阵均衡发展，高端占比收入占比从2017年的2%提升至2022年年中的16%，高 端化进程显著；以优利德为例，公司积极布局仪器领域，除特殊年份外，仪器领域 收入占比均超过10%，未来的仪器领域发展有望加速。 在电测仪器领域，我们认为产品高端化的重要性是首位，高端化会进一步拉动国产 替代的进度和质量，行程良性循环。对通用电测仪器企业，整机性能及产品均衡发 展较为重要。

（本文仅供参考，不代表我们的任何投资建议。如需使用相关信息，请参阅报告原文。）