电子测量三部曲只看民生通信：什么决定了行业的成长性？

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导语

我们发现自4月以来电子测量行业已逐渐形成板块效应。放眼海外，龙头公司是德科技年收入近320亿元，而国内最大公司收入不足10亿，国产化提升迫在眉睫。

过去，我国高端电子测量市场基本被欧美企业垄断，但随着19年以来我国通信、特种行业与半导体受限，我国科技巨头也逐渐开始扶持国内电子测量行业。研发环节，电子测量基本承担着新场景“守门人”的角色，只有通过测试，才能将场景顺利推向市场。

回顾国内，行业龙头纷纷开始向高端化转型。普源精电（688337）通过自主研发数字示波器芯片模组不断提升产品指标，打通更多应用场景；鼎阳科技（688112）通过持续拓展产品矩阵，建立渠道铺展强大全球营销网络；坤恒顺维（688283）则瞄准射频类这一垂直赛道，专注于软硬件协同研发，性能已比肩海外同类方案；优利德（688628）从万用表等电工电力设备切入市场，目前已逐渐覆盖全电子及工业制造环节信号监测；东方中科（002819）是目前我国最大电子测量代理商，强受益于国产化浪潮，目前已向‍新能源汽车无线充电测试场景进军。

我们认为在科技巨头扶持+政策支持下，国内电子测量公司将继续保持30%+增速，我们有望在未来3-5年从上述企业中看到一家年收入超过25亿，净利润每年在20%以上的企业！

核心要点

示波器属于通用的仪器，具备较好的场景泛化能力

示波器能够绘制电信号图，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，判断是否存在故障组件使信号失真。在示波器显示屏上，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Y）代表电压。数字示波器正逐渐成为趋势。Lecroy于1985年发明了第一台数字示波器，相比于模拟示波器，数字示波器具有更高的测量效率、测量精度，近年来，随着电子技术发展，数字示波器替代模拟示波器成为趋势。

数字示波器具备信号采集、显示、测量与分析、存储4大功能

其中采集部分主要是由三颗芯片和一个电路组成。即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路。输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。各项指标综合决定了数字示波器性能。

频谱分析仪是一种频率选择性、峰值检测的电压表，经过校准之后显示正弦波的有效值

传统角度，工程师习惯于将时间作为参考系，示波器也是基于此。而根据傅里叶理论，时域中的任何电信号都可以由一个或多个具有适当频率、幅度和相位的正弦波叠加而成。换句话说，任何时域信号都可以变换成相应的频域信号，通过频域测量可以得到信号在某个特定频率上的能量值。

频谱分析仪分为扫频调谐式与动态信号两大类

扫频调谐式分析仪通过各类滤波分析输入信号中的中频信号，从而得到频谱分析结果。该形式频谱分析仪较为普遍，结构也较为复杂。动态信号分析仪的核心在于快速傅里叶变化（FFT）算法，首先通过FFT将信号分解成分立的频率分量，由模拟/数字转换器（ADC）直接对输入信号取样，经过FFT处理后获得频谱分布图。此类分析仪速度明显优于传统分析仪，可以进行实时分析。

精密电子产品的复杂程度升高导致测试产品测试难度提升

精密电子需要更高的精准度、可重复性和可靠性。根据Frost & Sullivan对研发（R&D）和制造（Mfg）领域的高级决策者及运营经理调研，2018年77%的公司认为更严格的容忍度、制造复杂性和更严格的客户要求使得产品更难达到质量要求。确保质量的第一步是制定适当、准确与可重复的测试流程。

研发环节看，电子测量在确保产品迅速推向市场中起到关键作用

随着全球科技创新步伐加快，企业需要更好平衡产品稳定性、发布节奏以及投资回收期。研发好坏对产品的附加值高低有决定性作用，既要保证产品具备更多新功能，又能够快速通过研发环节测试对当下电子测量行业同样提出更高要求。

制造环节看，电子测量能够保证产品质量

制造环节虚假不合格会导致产品返工或废品成本增加，不良测试会对产品质量产生连锁反应，进而影响公司的市场表现。电子测量可确保在产品生命周期的各个阶段（包括设计、验证和生产）进行正确的测试，以避免危机。

投资建议

得益于5G、新能源汽车等下游行业景气度上行，我们认为电子测量即将迎来新一轮发展期，建议关注普源精电、鼎阳科技、坤恒顺维、优利德、东方中科。

风险提示

原材料供应紧缺及价格波动，芯片等电子元器件进口依赖，吸引人才与保持创新能力风险，经销体系管理风险，新产品研发不及预期风险。

报告正文

01

 时频域产品细拆，究竟何为壁垒？

1.1 示波器，时域的主流产品

1.1.1 电子工程师之眼，用于诊断信号稳定性

示波器属于通用的仪器，具备较好的场景泛化能力。目前大多科技产品均会涉及电子电路，其中电子元件设计、验证和调试过程中，均需要使用示波器以分析众多电信号。

本质看，示波器是一种诊断仪器。示波器能够绘制电信号图，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，判断是否存在故障组件使信号失真。在示波器显示屏上，横坐标（X）代表时间，纵坐标（Y）代表电压（如果示波器有测量电流的功能，纵坐标还代表电流）。除横纵坐标外，示波器中通常会用Z轴表示强度或亮度。

图1：示波器的电信号图显示了信号如何随时间变化

资料来源：Tektronix官网，民生证券研究院

示波器一般分为数字示波器与模拟示波器。通常而言，数字示波器与模拟示波器均可用于电子信号测试，但两者各有侧重。模拟示波器用于测试要求实时显示并且变化很快的信号；数字示波器则用来显示周期性相对较强的信号，同时数字示波器内置CPU或DSP处理器可以处理分析信号，能够较好分析数据。

数字示波器正逐渐成为趋势。20世纪40年代，Tektronix引入了具有触发系统、能稳定显示重复信号的示波器，使得模拟示波器广泛地应用在实际测试测量中。但模拟示波器能测量的参数较少，无法进行单次信号的测量，且无法对波形进行存储，不能满足更复杂的测试需求。Lecroy于1985年发明了第一台数字示波器，相比于模拟示波器，数字示波器具有更高的测量效率、测量精度，近年来，随着电子技术发展，数字示波器替代模拟示波器成为趋势。

图2：示波器分为模拟示波器与数字示波器，数字示波器成为主流

资料来源：Tektronix官网，民生证券研究院

1.1.2 数字示波器具有三大核心指标，能力由不同芯片模块决定

数字示波器具备信号采集、显示、测量与分析、存储4大功能。其中采集部分主要是由三颗芯片和一个电路组成。即放大器芯片，A/D芯片，存储器芯片和触发器电路。输入的电压信号经耦合电路后送至前端放大器，前端放大器将信号放大，以提高示波器的灵敏度和动态范围。放大器输出的信号由取样/保持电路进行取样，并由A/D转换器数字化，经过A/D转换后，信号变成了数字形式存入存储器中，微处理器对存储器中的数字化信号波形进行相应的处理，并显示在显示屏上。

图3：数字示波器具备采集、显示、测量分析与存储4大功能

资料来源：Tektronix官网，民生证券研究院

带宽、采样率和存储深度是数字示波器的三大关键指标。各项指标综合决定了数字示波器性能。

1）带宽：数字示波器关键变量，直接影响品质

带宽常常被称为数字示波器的第一指标，数字示波器产品性能划分也大多以带宽作为首要依据。一般而言，如没有特别说明，则提到的带宽为数字示波器模拟前端放大器带宽。随着信号频率的增加，数字示波器准确显示信号的能力会降低。带宽规格表示数字示波器可以准确测量的频率范围。如果没有足够的带宽，数字示波器就无法分辨高频变化，从而出现幅度失真、边缘消失、细节丢失问题。

数字示波器的带宽主要取决于前端的衰减器和放大器的带宽。数字示波器需要通过前端放大器来捕获并放大各类琐碎信号，是数字示波器采集信号的第一步，因此前端放大器通常是示波器系统带宽的限制因素。主流数字示波器厂商都有自己特有的技术来实现高的带宽。以Keysight为例，其33GHz数字示波器前端芯片采用InP（磷化铟）的高频材料，并使用了MCM多芯片封装技术，其内部主要由5片InP材料的芯片采用三维工艺封装而成。其中包含2片33GHz带宽InP材料做成的放大器，可以同时支持2个通道的信号输入；2片InP材料做成的触发芯片以及1片InP材料做成的80GSa/s的采样保持电路；所有芯片采用快膜封装技术封装在一个密闭的屏蔽腔体内。

图4：带宽同被测信号精度呈正相关

资料来源：Tektronix官网，民生证券研究院

图5：Keysight前端芯片采用InP材料

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院整理

提升数据信号处理能力（DSP）是提高数字示波器带宽的另一种手段。DSP带宽增强技术实际上是一种数字DSP处理技术。采用数字DSP处理技术的初衷并不是为了增强带宽，而是为了进行频响校正。通过DSP可以将带宽以外一部分频率成分的能量增强，从而实现带宽提升。但由于该技术在提高带宽的同时也会提升系统的高频噪声，因此不适用于大比例增加系统带宽。

交错ADC技术也可提升系统带宽。通过叠加多个相同的ADC同步采样输入信号，以产生组合输出信号，使得总体采样带宽为单个ADC带宽的数倍，即利用m个ADC可让有效采样速率增加m倍，并同步提升工作时的可用带宽。假设当前数字示波器采用2个100MSPS ADC以交错方式组合，采样速率便能翻倍至200 MSPS，每个奈奎斯特区可以从50 MHz扩展到100 MHz，使工作时的可用带宽翻倍。为准确获取、测量各类信号，很多设计系统要求数字示波器采用领先商用ADC技术，交错叠加结构可一定程度弥补差距。

图6：交错叠加ADC芯片可以提升产品可用带宽

资料来源：Lecroy官网，民生证券研究院

2）采样率：类似于物理中“速度向量”，低采样率易造成波形失真

采样率是容易被忽视的另一关键指标。由于计算机仅能处理离散的数字信号。因此在模拟信号进入数字示波器后，首要的问题即为将连续的模拟信号离散化、数字化（A/D转化），上述过程被称为采样，也是数字示波器作波形运算和分析的基础。采样电压之间的时间间隔越小，那么重建出来的波形就越接近原始信号，采样率就是采样时间间隔。比如，如果示波器的采样率是每秒10G次（10GSa/s），则意味着每100ps进行一次采样。一般而言，ADC芯片对采样率大小具有决定性作用。

图7：数字示波器采样原理

资料来源：Lecroy官网，民生证券研究院

图8：低采样率易造成波形失真

资料来源：Lecroy官网，民生证券研究院

3）存储深度：同时影响采样率

存储深度间接影响采样率。类比到物理学，存储深度可以理解为“距离向量”，采样率即为速度。数字示波器存储深度=采样率×采样时间。过小容易因采样点数不够而使波形失真。因此，提高示波器的存储深度可以间接提高示波器的采样率：当要测量较长时间的波形时，由于存储深度是固定的，所以只能降低采样率来达到，但这样势必造成波形质量的下降；如果增大存储深度，则可以以更高的采样率来测量，以获取不失真的波形。

1.2 射频类仪器，换个角度从频域出发

从最基础的角度出发，可以把频谱分析仪理解为一种频率选择性、峰值检测的电压表，经过校准之后显示正弦波的有效值。传统角度，工程师习惯于将时间作为参考系，示波器也是基于此。而根据傅里叶理论，时域中的任何电信号都可以由一个或多个具有适当频率、幅度和相位的正弦波叠加而成。换句话说，任何时域信号都可以变换成相应的频域信号，通过频域测量可以得到信号在某个特定频率上的能量值。

某些测量场合要求考察信号的全部信息—频率，幅度和相位。然而，即便不知道各正弦分量间的相位关系，也同样能实施许多的信号测量，这种分析信号的方法称为信号的频谱分析。

图9：信号的时域和频域关系

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

频谱监测是频域测量的重要领域。政府管理机构对各种各样的无线业务分配不同的频段，例如广播电视、无线通信、移动通信、警务和应急通信等其他业务。保证不同业务工作在其被分配的信道带宽内是至关重要的，通常要求发射机和其他辐射设备应工作于紧邻的频段。在这些通信系统中，针对功率放大器和其他模块的一项重要测量是检测溢出到邻近信道的信号能量以及由此所引起的干扰。

图10：发射机的谐波失真测试

资料来源：Lecroy官网，民生证券研究院

图11：GSM无线信号和频谱辐射模板

资料来源：Lecroy官网，民生证券研究院

频谱分析仪分为扫频调谐式与动态信号两大类。扫频调谐式分析仪通过各类滤波分析输入信号中的中频信号，从而得到频谱分析结果。该形式频谱分析仪较为普遍，结构也较为复杂。动态信号分析仪的核心在于快速傅里叶变化（FFT）算法，首先通过FFT将信号分解成分立的频率分量，由模拟/数字转换器（ADC）直接对输入信号取样，经过FFT处理后获得频谱分布图。此类分析仪速度明显优于传统分析仪，可以进行实时分析。

1）扫频调谐式分析仪

从高频降至低频是扫频调谐式分析仪的核心。输入信号先经过一个衰减器，再经低通滤波器到达混频器，然后与来自本振（LO）的信号相混频。由于混频器是非线性器件，其输出除了包含两个原始信号之外，还包含它们的谐波以及原始信号与其谐波的和信号与差信号。若任何一个混频信号落在中频（IF）滤波器的通带内，它都会被进一步放大。

图12：频谱分析仪结构图

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

射频衰减器，频谱分析仪的第一部分。其作用是保证信号在输入混频器时处在合适的电平上，从而防止发生过载、增益压缩和失真。由于衰减器是频谱仪的一种保护电路，所以它通常是基于基准电平值而自动设置。

低通滤波器或预选器，防止高频信号到达。如不能有效阻止高频信号，则会出现多余的频率响应，从而影响频谱分析仪精度。

中频增益同射频衰减器具有联动机制。中频增益本质属于可变增益放大器，当中频增益改变时，电信号会相应发生改变，但研发过程中通常希望调节输入射频衰减器的电信号水平不变，因此频谱分析仪更加强调算法协调能力。

2）动态信号分析仪

动态信号分析仪可基于FPGA设计，对系统协调能力要求更高。在此结构中，信号经过滤波、放大之后，通过AD取样，在FGPA内对信号进行全硬件的数字滤波后，交给FFT信息处理单元进行FFT变换，送到LCD显示其频谱分析的结果。

图13：基于FPGA动态信号分析仪架构图

资料来源：中国知网《基于FPGA的频谱分析仪的设计与研制》，民生证券研究院

实时分析带宽同频谱分析仪可应用场景相关。实时分析带宽是指频谱分析仪FFT频谱分析一次分析的频谱宽度。在军用的跳频电台、雷达、RFID、蓝牙等信号测试中，通过FFT分析频谱，比扫描式频谱分析仪更快，在现代无线通信占用带宽更大、调制更复杂的发展中应用越来越多。根据坤恒顺维及电科司仪应用场景梳理，5G通信、低轨卫星等场景要求带宽在44GHz左右；无人驾驶、卫星通信等新场景则要求在67GHz以上。

相位噪声是关系到频谱分析仪本振稳定度的关键指标。相位噪声直接作用于输出信号的质量三要素——频率、幅度、相位。噪声过大，影响则表现在频谱分析仪的分辨率RBW，测量信号功率的动态范围窄，而当进行信号发射的带内和邻道测试时，“相噪”大会影响测试结果。

相位噪声用于描述信号频率稳定度。如果由于噪声的影响，偏离中心频率很远处也应该有该信号的功率，正如延误1小时以上的公交一样。偏离中心频率很远处的信号叫做边带信号，边带信号可能被挤到相邻的频率中去，类似于延误的公交班次可能挤占后来的班次，从而使固定频率发车变得混乱。

图14：相位噪声用于刻画信号稳定度

资料来源：普源精电官网，民生证券研究院

02

下游应用“百舸争流”，各场景需要哪些产品？

2.1 电子测量担任科技行业“守门人”

电子产品复杂性与日俱增，对质保提出了挑战。根据Frost & Sullivan统计，2020年64%电子及制造公司受访者都认为确保产品质量正变得更加困难。且下游场景的不断丰富带来了更多可靠性保障压力。如自动驾驶汽车实现了联网，不但可以避免碰撞，而且可以选择最佳路线。高速宽带互联网和移动互联网技术（如LTE和5G）等先进通信技术使设备和设备之间能够随时随地连接、监控和控制。从家中的电灯到100兆瓦的燃气轮机，再到用于农业、监控和防御的无人驾驶飞行器皆是如此。

精密电子产品的复杂程度升高导致测试产品测试难度提升。需要更高的精准度、可重复性和可靠性。根据Frost & Sullivan对研发（R&D）和制造（Mfg）领域的高级决策者及运营经理调研，2018年77%的公司认为更严格的容忍度、制造复杂性和更严格的客户要求使得产品更难达到质量要求。确保质量的第一步是制定适当、准确与可重复的测试流程。

2.1.1 汽车产业持续转型，电子测量深入产业链

汽车行业将在技术创新方面实现模式转变，自动驾驶商用已成为趋势。由于机动化、城市化、人口增长和人口密度的变化，全球交通拥堵增加。拥堵降低了交通基础设施的效率，增加了出行时间、空气污染和燃料消耗。据疾病控制和预防中心统计，全球每年约有125万人死于交通事故。据美国交通部称，94％的事故是由人为错误造成的。自动驾驶汽车可以解决这些问题。美国汽车工程师协会（SAE）将汽车自动化水平从L0（无自动化）分级到L5（全自动化）。大规模商用汽车目前处于L2（部分自动化）。我们认为未来L3（有条件自动化）将实现商业化。

图15：SAE分类自动化水平等级

资料来源：ResearchGate，民生证券研究院

为实现自动化功能，车载功能性模块包括雷达、激光雷达和相机等传感器；无线连接，例如蜂窝（如5G、LTE、HSPA+）、Wi-Fi、蓝牙和近场连接；以及导航系统，如GPS和GLONASS。另外，自动驾驶汽车还包括连接总线、处理器和充电端口网络。

图16：电动汽车要求多款传感器协同工作，系统较为复杂

资料来源：ResearchGate，民生证券研究院

电子测量已深入自动驾驶功能模组研发及制造环节。就雷达系统来看，汽车雷达测试应用系统涉及测试任意波形发生器、信号发生器、示波器、信号分析器、毫米波信号源和接收器，以及其他连接器和接收器等各种器件。

图17：汽车雷达测试应用

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

表1：各类雷达技术对比

资料来源：Frost & Sullivan, 民生证券研究院

以汽车雷达为例，汽车雷达传感技术目前的主流还是24GHz窄带传感器，但它正在迅速向76-81GHz高频段、5Ghz宽带宽、毫米波、调频连续波（FMCW）和波束赋形天线发展。远距离探测使用76Ghz频段，而短距离、高精度探测则使用77–81Ghz频段。了解更高频率、更宽带宽的先进汽车雷达系统所带来的性能提升非常重要。测试毫米波，特别是76-81GHz频段，需要一个周密的测试解决方案。研发环节，任意波形发生器和矢量网络分析仪是核心。产品解决方案组可将信号变频至毫米波频段，以实现对雷达待测信号的模拟、干扰测试。以Keysight为例，对于汽车雷达信号宽带分析，包括射频功率、频谱发射、相位噪声、频率稳定度和调制质量分析，其高性能汽车雷达信号分析解决方案可以提供信号分析功能，频率高达110GHz，带宽高达5GHz，使设计可以留出额外的裕量，使开发人员能够测量低电平和灵敏的雷达信号。

图18：低分辨率雷达24GHZ频带

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

图19：高分辨率雷达79GHZ频带阔

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

在汽车电池领域，电子测量同样大有可为。据国际能源署（IEA）预测，2030年全球上路的纯电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）数量将达2.5亿辆，较2018年的510万辆增长近50倍。通常而言，动力传动系统的新技术要历经多个设计周期才能实现盈利。电动汽车 动力传动系统组件（牵引电机、转换器、功率转换器和电池）所面临的成本压力一直在推动新的基础性技术持续发展。这些技术对设计和测试解决方案催生了更高的需求，要求它们提供更好的仿真和测试覆盖，以便符合各种安全和性能标准。以基础电动交通能源生态系统为例，电动汽车的续航制约主要来自电池制造环节，其本身也受到电池电芯、模块和电池组的设计验证/表征能力影响，电子测量可以算作实现电池性能的“最后一公里”。

图20：电子测量在电动交通能源生态系统中扮演关键角色

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

软件工具包已经成为汽车电池测量环节“必需品”。电动交通对电芯和电池提出了更高的需求：提升性能、提高续航里程、降低成本。这些器件必须具有高品质，并能满足功率和能量密度、安全性、耐用性等要求。要想在市场上立足，成本必须优化。出于上述原因，工程师必须进行全面测试，以确保设计和生产成功达成目标。

Keysight自放电分析模组可以直接测量大量锂离子电芯的自放电电流。恒电位测量技术可以将判断电池自放电性能好坏所需的时间从几天或几个星期缩短到几分钟或几个小时。对于电芯制造商而言，这种方式大幅降低了他们的在制品库存、营运资本费用和设施成本。对于电芯设计人员和评测人员而言，这种测量可以更快地提供电芯分析结果，从而缩短设计周期，加快产品上市速度。

图21：Keysight恒电位测量模块可缩短判断电池自放电性能好坏所需的时间

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

图22：Keysight恒电位测量模块为软硬件一体解决方案形式

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

2.1.2 5G是通信技术重要节点，无线电测量“大显身手”

5G是无线通信技术演进道路上的一大转折点。与4G相比，其速度、时延、容量、灵活性以及可靠性都有极大提升，为新的使用模式敞开了大门。然而，5G也对网络的正常运行时间和覆盖范围提出了更高要求，因此无线行业需要开发和采用新的支柱技术。

传统蜂窝网络技术完全是基于地面网络基础设施开发的，而3GPP计划将卫星加入5G网络中，从而补充地面5G网络的性能。这些非地面网络（NTN）将会把5G的触角延伸到缺少地面基础设施的地区。NTN还可以增强机器对机器（M2M）和物联网（IoT）设备的业务连续性，提升任务关键型通信的可靠性。它们还能为飞机和火车等移动平台上的乘客提供稳定的5G覆盖。

单链路卫星通信系统的测试过去主要使用信道仿真器。然而，现代系统由于采用了卫星网状网络、在单颗卫星内安装多个转发器等技术，复杂性大大增加。测试含有多颗卫星的系统比执行传统的单卫星链路仿真要复杂得多。信道仿真器提供了一个平台，该平台可以模拟维持卫星链路的无线信道，以便同时测试和仿真整个设备网络。

图23：卫星通信系统与地面网络之间的信道仿真器

资料来源：Keysight官网，民生证券研究院

2.2 电子测量如何助力降本增效？

研发环节看，电子测量在确保产品迅速推向市场中起到关键作用。随着全球科技创新步伐加快。企业需要更好平衡产品稳定性、发布节奏以及投资回收期。研发好坏对产品的附加值高低有决定性作用，既要保证产品具备更多新功能，又要能够快速通过研发环节测试，这对当下电子测量行业同样提出更高要求。

图24：电子测量产品能够保证研发附加值，并加快产品推广速度以提高企业投资回报率

资料来源：Frost & Sullivan，民生证券研究院

制造环节看，电子测量能够保证产品质量。根据Frost & Sullivan统计调查，全球电子制造行业64％的受访者认为在过去几年中确保产品质量变得更加困难。虚假不合格会导致产品返工或废品成本增加，不良测试会对产品质量产生连锁反应，进而影响公司的市场表现。如2016年，三星不得不召回250万台Galaxy Note7智能手机（当时市面上最昂贵的手机之一），原因是由于负电极偏转和异常焊接毛刺引起的电池过热问题，导致有人报道该款手机发生起火。随后使三星2H16利润减少约49亿元。在这种情况下，确保在产品生命周期的各个阶段（包括设计、验证、确验和生产）进行正确的测试过程可以避免危机。

图25：产品产量损失1%对电子制造商产生的成本影响

资料来源：Frost & Sullivan，民生证券研究院

03

国内相关公司业务及介绍

3.1普源精电

公司自成立以来专注于通用电子测量仪器领域的前沿技术开发与突破。公司以通用电子测量仪器的研发、生产和销售为主要业务，主要产品包括数字示波器、射频类仪器、波形发生器、电源及电子负载、万用表及数据采集器等，是目前唯一搭载自主研发数字示波器核心芯片组并成功实现产品产业化的中国企业。公司产品逐步在时域和频域测试测量应用方向实现多元化行业覆盖，为教育与科研、工业生产、通信行业、航空航天、交通与能源、消费电子等各行业提供科学研究、产品研发与生产制造的测试测量保障，并在前沿科学技术、新一代信息技术和新型基础设施建设的发展中提供支撑。

公司的主要产品包括数字示波器、射频类仪器、波形发生器、电源及电子负载、万用表及数据采集器等产品。公司聚焦于数字示波器产品的研发与生产，2009年推出的基于自研UltraVision技术平台的DS6000系列数字示波器是国内首台具备1GHz带宽，并提供高采样率、深存储、高波形刷新率、数字荧光显示等特性的数字示波器产品。基于该技术平台的DS1000Z及DS2000系列数字示波器目前仍是市场上广受欢迎的经济型产品，主要面向教育教学应用及小微企业研发生产等。2019年公司推出的基于自研“凤凰座”示波器芯片组及UltraVisionII技术平台的MSO8000系列国产高端数字示波器，实现了2GHz带宽及更高采样率、更深存储、更高捕获率、全数字触发、全内存测量的特性。2020年公司推出全新的数字示波器DS70000系列标志着公司正式步入国际高带宽数字示波器行列，凭借自研“凤凰座”示波器专用芯片组的卓越性能，实现了最高4GHz带宽、20GSa/s实时采样率。同时推出的UltraVisionIII技术平台，可实现数字示波器存储深度达到2Gpts，刷新率高达1,000,000波形/秒，并支持8bit~16bit可变分辨率，FFT速率达到10,000次/秒。2021年，公司推出的最新数字示波器DS70000系列实现了国内最高5GHz带宽、20GSa/s实时采样率，综合性能在国产数字示波器领域中处于领先行列，该产品已于2021年上半年实现销售。

收入、净利润高速成长，彰显公司成长性。2018-2021年，公司收入和剔除股权激励影响后的净利润分别从2.9/0.4亿元提升至4.8/0.8亿元，CAGR分别达18.3%/26.5%。

示波器为公司核心产品，收入占超50%。截至1H21，公司数字示波器收入占比51.9%，射频类仪器、波形发生器收入占比分别为14.9%/10.2%。时频域主流产品比重接近77%，是未来公司收入增长主要驱动力。

图26：普源精电收入及增速

资料来源：普源精电公告，民生证券研究院

图27：普源精电不含股份支付净利润及增速

资料来源：普源精电公告，民生证券研究院

图28：普源精电收入结构—按产品线

资料来源：普源精电公告，民生证券研究院

电子测量仪器行业上游供应商主要有电子元器件厂商、电子材料厂商、机电产品厂商、机械加工和电子组装厂等。其中电子元器件为主要部件，可分为主动、被动电子元器件。主动电子元器件能够执行信号变换、数据处理，由IC芯片、二极管、三极管等组成；被动电子元器件包括PCB板、电阻、电容、电感及被动射频元器件等。

图29：电子元器件分类

资料来源：Frost & Sullivan，民生证券研究院

电子测量仪器本身对于精度要求高，因此对电子元器件有较高的性能要求。比如高带宽示波器在采集高速信号时需要用到高带宽的放大器芯片和高速模数转换器芯片等核心芯片；高精度数字万用表需要对电压进行稳定的分压需要用到年稳定度在ppm（百万分之一）级别的高精度电阻；射频类仪器中用到很多微带线和带状线滤波器直接在PCB上加工，对PCB的加工精度和PCB基材的介电常数稳定性及介质损耗提出很高要求。我们认为，电子元器件性能决定了电子测量仪器的精度水平。

图30：电子元器件一定程度上决定了电子测量仪器精度

资料来源：Frost & Sullivan，民生证券研究院

电子测量仪器逐渐向软件化、智能化发展，芯片重要性愈加显著。不同于消费类电子产品追求高集成度和低功耗，电子测试测量仪器追求极致的整机性能，需要同时满足宽带、大动态范围和灵活且复杂的信号处理要求，在设计时往往优先考虑选择各种芯片类型中性能最为优良的型号来组建系统。这使得仪器系统中所用的芯片，除了针对仪器专门定制的芯片外，其它大部分芯片的集成度都相对较低；也使得仪器所用芯片种类繁多，几乎涵盖了现今芯片分类中所有的品类。

疫情缩减芯片产量，美国实施制裁将我国电子测量行业引入“分水岭”。2020年新冠疫情推动互联网与移动计算技术发展，而上述产业需要大量智能化设备支撑，而疫情同时也大部分产业都处于压缩状态，相应的制造需求也大幅度降低，从而导致上升的需求与下降的供给“剪刀差”。2020年12月18日，美国商务部工业与安全局宣布将中芯国际列入“实体清单”。此时，订单集中涌向中国台湾的企业等，进一步加剧了芯片短缺。

芯片自研能力突出，以普源精电为代表的国产化电子测量巨头有望“突破重围”。2007年，普源精电就投入了示波器芯片研发，并于2017年成功推出“凤凰座”示波器芯片模组，逐步打破了美国高端芯片出口限制的制约。2019年公司推出的基于“凤凰座”芯片组及UltraVision II技术平台的国内高端型MSO8000系列示波器实现了最高2GHz带宽及更深存储、更高刷新率、全数字触发、全内存测量等特性。鼎阳科技于2020年5月完成了4GHz数字示波器前端放大器芯片项目立项，并计划于2022年底流片。我们认为，自研芯片较外购芯片能够更好契合公司产品，从而使数字示波器等产品应用于复杂使用场景。

表2：普源精电自研与外购芯片性能存在差异

资料来源：普源精电招股书，民生证券研究院

公司高端数字示波器均使用自研芯片，提升产品竞争力。根据普源精电招股书，带宽为5GHz/2GHz数字示波器分别使用DS7000系列与MSO/DS8000系列芯片，以提升产品性能与产品集成度，并降低生产成本。对于带宽≥500MHz中端产品，使用自研芯片能够实现8GSa/s采样率，而外购芯片仅能实现2GSa/s采样率。同时公司在示波器专用模拟前端芯片和信号处理芯片上突破了带宽和采样率的技术壁垒，初步具备在国内高端型示波器市场与国外龙头厂商竞争的能力。

表3：普源精电自研芯片能使产品具备更高性能

资料来源：普源精电招股书，民生证券研究院

表4：普源精电业务情况

资料来源：普源精电公告，民生证券研究院；注：普源精电2021年产品线收入为测算值

3.2 鼎阳科技

公司在理解行业竞争状况和分析自身竞争力的基础上，制定了“研发+产品+品牌”的发展战略。经过多年的发展，公司已经发展成为国内技术领先的通用电子测试测量仪器企业之一，具备国内先进通用电子测试测量仪器研发、生产和销售能力。“SIGLENT”品牌已经成为全球知名的通用电子测试测量仪器品牌，在北美、欧洲、国内等主要市场得到客户的广泛认可。

产品结构优化，不断推出更有竞争力的产品。公司持续完善产品线，并推动产品结构往更高档次发展。公司一方面对现有产品线进行纵向拓展，不断推出更高档次的产品；另一方面在通用电子测试测量仪器领域进行横向拓宽，不断丰富公司产品品类；同时根据市场需求变化对原有产品进行升级优化，不断推出综合性能更好的新产品，逐步替代原有产品。上述措施，使得公司各档次产品营收均呈增长态势，其中2021年低端产品同比增长24%，中端产品同比增长33%，高端产品同比增长131%。

公司自主品牌“SIGLENT”已经成为全球知名的通用电子测试测量仪器品牌。公司于2022年3月发布SDS6000L数字示波器，成为国内第一家发布2GHz带宽8通道数字示波器的数字示波器厂商，再次填补了国内空白。基于多台SDS6000L系列高分辨率紧凑型数字示波器组网搭建，具有最高512通道、12-bit垂直分辨率、优秀的本底噪声性能和垂直测量精度，能满足多通道、高精度的测量需求。模拟通道的最大带宽2GHz，采样率最高10GSa/s，存储深度可达500Mpts/通道。进一步丰富公司产品种类，提高产品配套能力，巩固公司在国内通用电测测试测量领域行业地位。

收入、净利润均保持高速增长。收入层面，2018-2021年公司收入由1.5亿元增长至2.8亿元，CAGR 22.7%。我们认为高速增长收入得益于下游客户旺盛需求，以及国产化带来的替换空间。利润层面，2018-2021年公司归母净利润实现从2900万元到8100万元增长，CAGR 41.0%。我们认为一方面由于公司持续拓展产品矩阵，规模化效应逐渐凸显，另一方面在于公司高端收入产品占比提升，高ARPU提供高毛利率。

示波器为公司核心产品，收入占超50%。截至1H21，公司数字示波器收入占比51.9%，射频类仪器、波形发生器收入占比分别为14.9%/10.2%。时频域主流产品比重接近77%，是未来公司收入增长主要驱动力。

图31：鼎阳科技收入及增速

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院

图32：鼎阳科技净利润及增速

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院

图33：鼎阳科技收入结构—按产品线

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院

公司持续完善产品线，并推动产品结构往更高档次发展。一方面，公司对现有产品线进行纵向拓展，不断推出更高档次的产品；另一方面，公司在通用电子测试测量仪器领域进行横向拓宽，不断丰富公司产品品类；同时根据市场需求变化对原有产品进行升级优化，不断推出综合性能更好的新产品，替代原有产品。

图34：鼎阳科技收入结构—按产品性能

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院

公司持续加强营销渠道建设和品牌推广。2021年公司销售费用3803万元，同比增长33.7%。公司致力于提高产品全球市场占有率，并逐步实现中高端产品的国产化和进口替代，进而发展成为更具国际品牌影响力和产品创新能力的通用电子测试测量仪器行业优势企业。通过对新产品开发和市场开拓的不断加强，产品认可度以及品牌知名度在行业内持续提升，实现了收入和利润水平整体保持快速增长。

图35：2022年鼎阳科技新产品在研情况

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院

表5：鼎阳科技业务情况

资料来源：鼎阳科技公告，民生证券研究院；注：鼎阳科技2021年产品线收入为测算值

3.3 坤恒顺维

公司产品定位于高端无线电测试仿真领域。经过多年积累，公司掌握了高端射频微波技术、数字电路技术、无线电测试仿真算法实时信号处理技术和非实时信号处理技术。基于上述技术，公司开发构建了具有高速数据交换能力和同步特性的无线通信测试仿真仪表开发平台High-data-rate Bus Instrument Platform（简称：HBI平台）。公司依托HBI平台，自主研制了无线信道仿真仪、射频微波信号发生器等测试仿真产品，以及为客户提供优质、高效的无线电测试仿真定制开发产品及系统解决方案。

公司处于快速成长期，收入利润表现亮眼。收入层面，2018-2021年公司收入由5,800万元增长至1.6亿元，CAGR 41.0%。公司主打通信、军工等细分赛道高端电子测量，同华为、中兴及各大军工研究所保持紧密联系，客户黏性高，且公司处于快速扩品类阶段，计划于2022年、2023年分别发布频谱分析仪、矢量网络分析仪，市场空间有望进一步打开。利润层面，2018-2021年公司归母净利润实现从1,700万元到5,100万元增长，CAGR 43.8%，在电子测量行业中增速位于前列。

图36：坤恒顺维收入及增速

资料来源：坤恒顺维公告，民生证券研究院

图37：坤恒顺维净利润及增速

资料来源：坤恒顺维公告，民生证券研究院

通过无线信道仿真仪，拓展频谱分析仪、矢量网络分析仪市场。公司依靠无线信道仿真仪进入射频类市场。无线电测试测量仪器的高端低端重点体现在频段、带宽、信号品质、稳定性等维度，相关核心指标是技术优势的直观体现。需综合看待技术质保，非聚焦单一技术指标。通过我们梳理，坤恒顺维无线信道仿真仪产品性能较海外是德科技、罗德与施瓦茨产品性能相当，坤恒顺维在无线信道仿真仪领域的技术积淀也为其构筑了向射频信号发生器、频谱分析仪、网络矢量分析仪延伸的核心技术基础。

研发应用于多场景多天线的信道仿真仪，进一步增强产品竞争力。该产品未来能够支持5G毫米波，高频段卫星通信、车联网等应用场景，具备多节点天线组网仿真能力。目前5G毫米波信道仿真仪国际、国内均无成熟的解决方案，坤恒顺维有望实现进一步突破。

图30：海内外各公司无线信道仿真仪的核心参数比较

资料来源：坤恒顺维官网，是德科技官网，思博伦官网，民生证券研究院

表6：坤恒顺维业务情况

资料来源：坤恒顺维公告，民生证券研究院

3.4 优利德

公司致力于测试测量仪器仪表的研发、生产和销售。公司产品广泛应用于电子、家用电器、机电设备、节能环保、轨道交通、汽车制造、冷暖通、建筑工程、5G新基建、新能源、物联网、大数据中心、人工智能、电力建设及维护、医疗防疫、高等教育和科学研究等领域。

公司主要产品分为电子电工测试仪表、测试仪器、温度及环境测试仪表、测绘测量仪表、电力及高压测试仪表5大类别产品线。电子电工测试仪表包括数字万用表、数字钳形表、电压及连续性测试仪、测电笔网络寻线仪等产品。主要用于电信号采集、测量、监控等，广泛应用于电子产品、电器产品、机电设备、轨道交通、汽车、航空电子、矿冶石化设备等的研发、制造、安装调试、维修维护和教学科研等。测试仪器包括实验系统综合测试平台、示波器、信号发生器、频谱分析仪、直流稳压电源和台式数字万用表等，应用于电子制造、通讯、高等教育及科研实验等领域。温度及环境测试仪表包括红外热成像仪、红外测温仪及环境测试仪表等，广泛应用于安防、医疗、冷暖通、器械检修等诸多领域。测绘测量仪表以土建工程、建筑施工、家庭装修等应用为主，具体产品包括激光测距仪、激光水平仪及其它测绘测量产品等。

2018-2020年收入、净利润稳步增长，2021年略有下滑。2018-2020年，公司收入和归母净利润分别从4.6/0.3亿元提升至8.8/1.5亿元，CAGR分别达到37.9%/114.3%。2020-2021年，公司收入和归母净利润分别同比下降4.7%/25.9%，主要受海外疫情影响。

电子电工测试仪表为公司核心产品。除2020年温度及环境测试仪表收入占比达46.4%超越电子电工测试仪表外，电子电工测试仪表为公司主要收入支柱。截至2021年末，公司电子电工测试仪表收入占比58.2%，温度及环境测试仪表、测试仪器收入占比分别为19.7%/11.2%。

图39：优利德收入及增速

资料来源：优利德公告，民生证券研究院；注：已扣除与主营业务无关的业务收入和不具备商业实质的收入后的营业收入

图40：优利德归母净利润及增速

资料来源：优利德公告，民生证券研究院

图41：优利德收入结构—按产品线

资料来源：优利德公告，民生证券研究院

深耕仪器仪表领域33年，历史积淀深厚。自1988年创立骏溢电子厂，到1997年的优利德“UNI-T”品牌，再到2003年的优利德科技；30余年的时间里，企业屡获国家奖项，逐渐成为全国乃至亚洲的知名厂商。“UNI-T”品牌具有良好的口碑和较高的市场接受度。2021年度，公司在天猫平台和京东商城仪器仪表销售额均排行前三。

图42：优利德被多家权威媒体报道

资料来源：优利德招股书，民生证券研究院

公司重视技术团队，研发能力逐步提高。优利德拥有合计10万平方米的研发及制造基地，掌握373项专利；同时，在管理层中，董事长洪少俊、副董事长洪少林均为仪器仪表领域的行业专家。2021年公司技术团队人员大幅增加，较2020年同比增长56.1%；且技术人员占比较2020年的15.5%，提升到2021年的20.9%。技术人员数量的提升，将更有利于公司打造多元化的产业链，掌握更多的核心技术；提高公司在仪器仪表领域研发能力。

“以销量定产量”处理OMD业务，“主动备货“应对自主品牌销售。公司为应对国外市场的OMD业务，为满足不同客户的定制化需求，采取”以销定产“的方式。对于自主畅销品牌，公司采取提前备货的生产模式，提升了订单反应速度。在生产方面，公司拥有东莞松山湖高新区45000平方米的现代仪器仪表的制造基地，因此公司销售出的产品以自制为主，少量产品的组装、贴片等工序需要外部厂商协助。

公司销售能力出众，经销网络发达。优利德拥有100多家经销商，可以紧跟市场变化节奏，快速响应消费者的市场需求。在完备的销售体系下，公司可以将产品销售到亚洲、欧洲、北美洲和南美洲等超80个国家和地区。同时，公司注重客户的购买体验和服务保障，有专业的人员和团队为用户提供售前和售后的配套服务。作为一家中国厂商，为了打开更大的境外市场，公司通过参加全球不同地区的展会来开拓新的经销商；以此来保证公司强劲的销售能力。

表7：优利德业务情况

资料来源：优利德公告，民生证券研究院

3.5 东方中科

公司的测试技术与服务业务源自电子测试测量仪器行业。电子测试测量仪器在传统制造及高科技制造等行业都是至关重要的设备，在研发、生产、维护及其他服务提供等环节都拥有无可替代的地位。电测仪器目前广泛应用于各个行业及各大领域，包括但不限于半导体、大数据、无线通信、国防与航空航天、消费电子、汽车、工业电子、医疗设备以及其他诸多行业。

“业务+产品+服务”一站式综合服务模式是公司的核心竞争力所在。公司在不断拓展电子测量仪器产品线的基础上，结合高效的信息管理系统、经验丰富的技术团队和全国营销服务网络，为客户提供仪器销售、租赁、系统集成，以及保理和招标等多种专业服务；同时配套方案设计、产品选型、计量校准、维修维护、升级更新和专业咨询等增值服务，可以有效解决由于仪器的精密性、复杂性和多样性，以及测试要求的复杂性给客户采购、应用和管理等方面带来的难题，从而帮助客户降低商务成本和测试成本、提高工作效率和测试效果，一站式满足客户需求。

2021年公司涉足信息数字安全领域。公司在数字安全与保密领域主要涉及包括信息安全保密、虹膜识别和政务集成等相关行业。信息安全保密行业属于信息安全行业的细分领域，近年来，全球信息安全威胁持续增长，各类危害到个人与国家信息安全的事件频发，信息安全受到社会和国家的高度关注。信息安全威胁持续增长带动全球信息安全市场的快速发展，全球信息安全相关支出呈增长态势。根据Gartner与IDC数据，2020年，全球信息安全相关支出分别达1338亿美元与1320亿美元。根据智研咨询数据，2020年我国信息安全产品和服务业务收入达1498亿元，同比增长14.53%。2021年公司收购数据安全与保密公司万里红，为政府机关及事业单位等提供数据安全服务，2021年相关业务收入1.8亿元。

收入、净利润呈增长趋势，2021年净利润迎来突破。2018-2021年，公司收入和归母净利润分别从9.3/0.5亿元提升至18.5/1.7亿元，CAGR分别达到25.9%/54.1%。2020-2021年公司归母净利润高速增长，较2020年的0.55亿元，同比增长212.7%。

仪器销售收入占比逐年下滑，但仍为公司核心业务。截至2021年末，公司仪器销售收入占比65.6%，政务集成、安全保密收入占比分别为10.9%/9.5%。安全保密业务为2021年公司新拓展的业务领域，当年收入为1.75亿元。2018-2021年，仪器销售收入占比下降20pct。

图43：东方中科收入及增速

资料来源：东方中科公告，民生证券研究院

图44：东方中科归母净利润及增速

资料来源：东方中科公告，民生证券研究院

图45：东方中科收入结构—按产品线

资料来源：东方中科公告，民生证券研究院

公司注重分销渠道的品牌建设和服务质量。东方中科作为中国领先的先进测试技术与科技服务商，提供包括仪器销售、仪器租赁、系统集成等相关业务的“一站式“综合服务。公司采取多品牌、多品种的经营模式。目前正式代理的仪器品牌接近20个，业务涉及的仪器品牌超过200个，提供超过3000种型号的仪器产品。测试产品覆盖汽车电子、新能源、半导体等新兴产业。

图46：东方中科推出的“一站式“综合服务

资料来源：东方中科招股书，民生证券研究院

图47：电子测量行业直销、非直销互补的业内形态

资料来源：东方中科招股书，民生证券研究院

公司对新能源汽车领域的投入不断增大。目前公司所推出的产品已经逐步覆盖新能源汽车无线充电测试、高压系统集成测试、燃料电池测试和智能网联测试等。同时，在新能源汽车电测试系统、电磁兼容测试系统、数据采集系统、太阳能光伏测试系统和无线充电测试系统等方面积累了丰富的经验和成功案例。公司在新能源汽车测试方面的投入，有利于拓展自身下游客户的群体，带来更大的市场。

表8：东方中科业务情况

资料来源：东方中科公告，民生证券研究院

04

风险提示

原材料供应紧缺及价格波动。通用电子测量仪器主要原材料中，通用IC芯片受到上游半导体产业波动影响较大。由于全球范围内产能转移、下游产业需求变化等因素导致市场供求变化的影响，近年半导体产业链的部分原材料出现供应紧缺等情况，且价格出现较大波动。如果未来上游半导体产业供应进一步紧缺、价格波动幅度进一步加大，将会对行业内各公司的毛利率水平和盈利能力造成一定的影响。

芯片等电子元器件进口依赖。电子元器件的设计及加工水平直接影响通用电子测量产品的性能，产品原材料中的部分高端电子元器件，如IC（集成电路）芯片、高精密电阻等需要使用进口产品，也是各电子测量产品所需重要零部件。目前进口FPGA主要为赛灵思（XILINX）、英特尔（Intel）等美国品牌，进口ADC、DAC主要为亚德诺半导体（ADI）、德州仪器（TI）等美国品牌，其中个别类型IC芯片受到美国商务部的出口管制。若国际贸易环境发生重大不利变化或外资厂商生产能力受到疫情的巨大影响，公司将面临重要电子料供应紧缺或者采购价格波动的风险，可能会对公司经营产生不利影响。

吸引人才与保持创新能力的风险。电子测量仪器行业中具有IC设计研发能力的企业属于智力密集型企业，随着产业芯片设计和研发能力的不断发展，优秀和高端研发人才的需求缺口将日益扩大。另外，管理和销售团队是企业取得竞争优势的关键所在，行业内各公司对这类人才的依赖程度也较高。如果薪酬水平与同行业竞争对手相比丧失竞争优势或人力资源政策及内部晋升制度得不到有效执行，将无法引进更多的高端技术人才，甚至可能出现现有骨干技术人员流失的情形，从而导致公司无法保持持续的创新能力。

经销体系管理风险。行业内部分公司采取以经销为主的销售模式，若部分经销商未按照公司规定履行合同，经营方针变化或代理产品结构调整可能带来产品销售、服务和支持的风险，可能对公司品牌和产品推广产生不利影响，进而影响公司经销模式下销售业绩的增长。

新产品研发不及预期。电子测量行业迭代速度较快。为追求产品高端化发展，覆盖更多应用场景，行业内部分公司投入了示波器芯片组、高带宽数字示波器、高端微波射频仪器等多个电子测量仪器领域的研发项目。上述研发项目具有资金投入规模大、技术难度高、项目周期长的特点，如果公司未能准确把握市场发展趋势，或未来研发资金投入不足，可能导致研发项目无法按计划取得成果，甚至出现研发失败的情形，将对公司业务发展造成不利影响。

风险提示：原材料供应紧缺及价格波动，芯片等电子元器件进口依赖，吸引人才与保持创新能力风险，经销体系管理风险，新产品研发不及预期风险。

END

具体报告内容请参见完整版报告：

电子测量行业深度报告之三：电子测量的成长性到底在哪里？（2022-06-19）

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■民生证券研究院通信行业研究员，上海交通大学材料科学与工程学学士&博士，曾任职于东方证券股份有限公司，2021年加入民生证券，重点覆盖IDC、光模块等领域。

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