新款示波器性能如何？实测凯来高端型号评测
新凯来旗下子公司万里眼发布全球领先90GHz超高速实时示波器，成为近期市场的焦点之一。
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报道显示，万里眼示波器具备三大特色。首先是超强性能：带宽高达90GHz，位居全球同类产品第二，每通道采样率达200GSa/s，存储深度4Gpts，为同级别产品两倍。其次是超高智能：作为全球首个超高速智能示波器，首创了智能参数寻优功能，并支持智能噪声抑制，满足高精度测试需求。第三，则是在使用体验上进行了优化：作为全球首款全面屏显示示波器，采用极致简约的美学设计，支持智能终端般的便捷交互。
从市场格局来看，欧美厂商长期主导示波器市场，泰克、力科、罗德与施瓦茨、是德科技等国际巨头占据主导地位。国内企业中，普源精电、鼎阳股份、麦科信仪表等企业近年来奋起直追。万里眼的强势入局，进一步壮大了国产示波器阵营的力量。
基础仪器市场占比情况
作为电子产业研发与测试环节不可或缺的工具，示波器在高端领域长期受西方出口管制制约。带宽超过60GHz的实时示波器被禁止进入中国市场，部分研发机构甚至难以获得20GHz以上设备。这一技术壁垒使得国产高端示波器的突破具有战略意义，也是万里眼公司的核心价值所在。
示波器分类与市场概况
示波器主要分为模拟示波器和数字示波器两大类别。其中数字示波器在市场规模和应用范围上均占据主导地位。自上世纪70年代数字示波器问世以来，其应用场景不断拓展，现已成为测试工程师工作中不可或缺的得力助手。
随着半导体工艺的持续演进，5G通信、人工智能、新能源汽车等新兴领域对测试设备提出更高要求。在高速接口验证、毫米波测试等应用场景中，示波器正朝着更高带宽、更智能化的方向发展。与此同时，电子、半导体和汽车行业正在迅速发展，研发投入不断增加，特别是在高精度功率分析、高速信号完整性测试等专业领域，市场对高性能示波器的需求持续提升。预计到2025年，全球示波器市场规模将达到30亿美元，年复合增长率维持在7%以上。
关于示波器核心性能指标
万里眼着重强调了三个关键性能参数。接下来让我们深入解析带宽、采样率和存储深度这三个决定示波器测量能力与精度的核心指标。
万里眼与是德科技Infiniium UXR系列产品
1. 带宽
带宽是示波器最重要的核心指标，直接决定了设备测量高频信号的能力上限。当在示波器输入端输入正弦波信号时，该正弦波幅度衰减至-3dB时对应的频率点，就是该示波器的有效带宽。
带宽决定了示波器能够准确捕获信号细节的能力，也是区分产品等级的关键指标。随着磷化铟等新一代半导体材料的应用，示波器前端放大器性能得到显著提升。采用先进制程的集成电路工艺，使得示波器能够获得更低的本地噪声和更宽的测量带宽。
为突破技术瓶颈，各大厂商持续加大研发投入。2018年，是德科技率先采用磷化铟工艺，将示波器前置放大器、触发器和采样器进行集成开发，成功研制出带宽达110GHz的高性能示波器前端模块。
在工程实践中，通常遵循“五倍法则”——即示波器带宽应大于或等于5倍的信号最高频率。按照这一原则选择的示波器，在测量过程中通常能提供小于2%的测量误差，确保测试结果的准确性。
带宽不足的影响
若示波器带宽不足，会对信号的精确捕获产生多方面影响：
被测信号的上升沿会变得缓慢，无法准确反映信号的变化速度；
信号的高频分量会被衰减，导致方波信号出现失真；
信号的相位信息会产生畸变，影响对信号时序关系的准确判断。
2. 采样率
采样率是示波器的第二个核心指标，直接关系到设备对波形捕获的精确度。采样率也称为采样速度，它定义了每秒从连续信号中提取并组成离散信号的采样点数，直接决定了示波器模拟到数字转换的量化精度和能力。一般而言，采样率越高，所重建的波形就越接近真实信号。
与带宽的关系
根据奈奎斯特采样定理，为了在所需带宽内准确重现所有信号内容，示波器的采样率必须超过信号最高频率的两倍，这是保证信号能被完整采集和分析的重要依据。
为实现更高采样率，各大厂商采用多种创新技术方案。时间交织采样技术：是德科技在其高端示波器中应用了该技术，采样率可达到256GSa/s。
数字带宽交织技术：力科在其高端示波器中应用了该技术。数字带宽交织技术又称下变频混频技术，其原理是将高频段的频谱搬移到低频段进行处理，从而满足后端ADC对采样率的要求。
异步时序交织技术：泰克的高端示波器采用了该方案。异步时序交织技术通过两组ADC阵列分别采集信号的不同频段，并在数字信号处理器中进行频谱重组，最终完整重建原始波形。
3. 存储深度
存储深度是示波器的第三个核心指标，决定了设备能够连续捕获信号的时间长度。存储深度表示示波器可以保存的采样点总数，这个参数直接影响着对瞬态信号和复杂波形的分析能力。
从物理层面理解，存储深度实际上是示波器内部环形存储器的容量。在示波器工作过程中，新采集的采样点会不断填充到存储器中，而原有的采样数据则会被自动覆盖，从而实现对连续信号的持续捕获。
存储深度与采样率的乘积等于示波器的最大捕获时长。这一关系表明，当需要观测较长时段的信号时，如果示波器的存储深度固定不变，就只能通过降低采样率来满足需求。但采样率的降低会导致所捕获波形细节减少，从而降低波形质量，因此在工程实践中需要根据信号特点合理平衡采样率和存储深度。
国产阵营：从“跟跑”到“并跑”
除万里眼外，其他国内企业也在积极布局高端市场。
1. 普源精电
2024年普源精电发布的DS80000系列数字示波器，是基于自主研发的第八代示波器平台打造，实现了最高40GSa/s实时采样率、13GHz模拟带宽的突破。DS80000系列不仅提升了核心硬件指标，更在软件算法和人机交互方面实现了突破，为用户带来更出色的使用体验。
值得注意的是，国内厂商普源精电从2007年就启动芯片自研，成为国内首家实现示波器核心芯片自主可控的企业。
2. 鼎阳股份
鼎阳股份的SDS8000A系列高性能数字示波器，最高可实现16GHz带宽、40GSa/s采样率，具备12位垂直分辨率，支持4个模拟通道同时工作，存储深度最高可达2Gpts/通道，能够满足更高带宽、更高精度的测量需求。
示波器行业的技术竞争已从芯片层面展开。从是德科技的磷化铟工艺，到泰克定制的专用芯片组，再到罗德与施瓦茨的专用示波器芯片，各大厂商都在核心元器件领域持续投入研发。以普源精电为代表的企业很早就开始进行专用芯片的自主研发。此次万里眼90GHz示波器的发布，标志着我国在高端测试仪器领域取得重要突破。
总结
展望未来，随着国内企业在核心技术领域的持续深耕，以新凯来万里眼为代表的创新力量正在加速崛起。国产示波器在中高端市场的竞争力将持续增强。在政策支持与市场需求升级的双重驱动下，本土企业正以破竹之势突破示波器核心组件的技术封锁，加速实现从“跟跑者”到“并跑者”的跨越。
可以预见，国产示波器将在全球市场占据更大份额，不仅成为推动电子产业创新的中坚力量，更将作为“中国智造”的卓越典范，激励更多科技企业在国际竞争舞台上绽放光彩。