2024年创远信科研究报告:射频通信仪器“小巨人”业务升级,立足无线通信开拓车联网及卫星互联网

1、 先看公司:仪器业务加快战略外延,“1+3”战略进军新一代通信测量

创远信科成立于 2005 年,是一家自主研发射频通信测试仪器和提供整体测试解 决方案的专业科学仪器公司。2015 年公司在新三板挂牌,2017 年公司荣获国家科技 进步特等奖(2016),并成为国家知识产权优势企业。2019 年公司获评上海市“专精 特新”中小企业,2020 年 7 月作为首批企业成功晋级新三板精选层,且当年荣获江 苏省科学技术一等奖;2022 年公司由上海创远仪器股份有限公司正式更名为创远信 科(上海)技术股份有限公司,并荣获 2022 年国家知识产权示范企业。2023 年集团 总部基地开工,发展开启新征程。公司业务端专注于增强无线测试仪器的势能建设, 主要发展无线通信测试、车联网测试以及无线通信设备等三个方向,拥有自主品牌 和一系列测试仪器核心专利技术,已成为国家级专精特新“小巨人”企业。

1.1、 变化一:布局升级与产业合作并行,股权激励目标内生高增长动力

公司近年来持续加快业务升级步伐,一是加速新品研发和新领域布局,二是深 入推进品牌升级,包括公司成功登陆北交所、正式更名、公司总部基地开工建设等, 三是加快进行产业合作,发力新技术、新应用。从近期合作情况来看,公司着重在 车联网、5G/6G 移动通信等核心领域持续进行产业协同,与长春汽检、信通院、中 国移动等业内领军者携手共进。

一是与长春汽检合作,有利于公司加深对合规检测、设备应用方向的认识,在 通信网络、应用仿真、电磁环境等领域实现技术协同。2023 年 9 月 13 日创远信科 与长春汽车检测中心有限责任公司成立的智能网联汽车测试联合实验室揭牌仪式在 公司总部正式举行。双方成立联合实验室将围绕汽车通信网络、应用仿真、电磁环 境等方向提供合规检测、咨询服务、设备开发等相关业务,提供一站式服务。双方 将在智能网联汽车网络通信性能、汽车终端网络性能、汽车应用场景仿真、以及复 杂电磁环境对道路车辆的影响等领域合作,为智能网联汽车行业的发展和大规模应 用提供坚实的支撑。

二是协同中国移动及业界龙头,推进公司车联网测试解决方案应用和完善。2023 年 12 月,创远信科参加了中国移动研究院组织召开的“5G 车联网新技术试验总结 研讨会”,与中国信通院、华为、中兴、诺基亚、广东移动、重庆移动及广汽等合作 伙伴共同探讨。公司的 Eagle Auto 测试软件作为这次新技术试验的唯一测试工具, 完成了首个基于 5G 现网的多地多厂商车联网网络性能验证,测试结果有效支撑了业 界首批支持高级别自动驾驶的 5G 车联网网络性能和规划建设验收团体标准的制定。

在历时 7 个月的测试过程中,创远信科配合中国移动联合系统厂商和移动省公司等 合作伙伴,在重庆、上海、无锡、珠海等地,系统性验证了基于车联网典型业务的 5G 现网网络性能、新技术方案及业务性能。测试结果表明单向时延小于 25ms 的占 比超 99%,5G 现网网络时延、可靠性及速率可满足所选取的 23 个车联网典型业务 的指标要求,有效支撑了业界首批支持高级别自动驾驶的 5G 车联网网络性能和规划 建设验收团体标准的制定。与此同时,中国移动基于真实的端到端测试环境,验证 了 UPF 下沉到基站级的 5GUu 方案具有与 LTEPC5 方案相仿的业务时延性能,能够 满足网联辅助驾驶对网络性能的要求,有条件地满足网联自动驾驶对网络性能的要 求。

三是联合中国信通院,加深技术理解与科研-产业协同。2023 年 12 月 27 日创远 信科与中国信息通信研究院正式签署合作协议建立“新一代移动通信测试验证国家 工程研究中心联合实验室,双方将围绕无线主设备、天线、终端、模组等产品的性 能测试方法,合作研究测试系统方案,开发测试仪表,推动规模化应用,并将共同 推进科研课题立项与协同申报、开展相关知识产权合作研发及科技成果转化。 四是新一轮大范围股权激励驱动内生动力,激励目标为 2024/2025 年实现营收 3.8/4.4 亿元,有利于推动业务经营良性增长。公司于 2023 年 11 月发布了 2023 年度 股票期权激励计划,已完成首次授予 146 名员工的登记,约占公司 2023H1 员工总数 242 人的 60%,首次授予的股票期权数量合计 792.6 万份,约占 2023 年股票期权激 励计划公告日公司股本总额 14,284 万股的 5.55%。

1.2、 变化二:多元新品开花结果,矢量网络分析仪延伸至 110GHz 国内领先

公司矢量网络分析仪 2023 年陆续发布了最高支持 40GHz、50GHz、110GHz 的 新产品,具有 100%自主知识产权,已经全面覆盖毫米波频段,客户覆盖范围更广, 部分产品已经实现客户交付。预计 6G 产品的部署会在毫米波频段(50GHz-110GHz) 与太赫兹频段(200GHz-280GHz),传统的低频段仪器产品将较难胜任 6G 时代的分 析测试需求,因此公司持续部署高频段新产品对标外资主打型号,解决无线通信测 试仪器“卡脖子”问题,实现更多国产替代。 矢量网络分析仪是射频工程师的必备工具之一,而由于成本较高, 毫米波频段仪 器之前主要应用于军事领域。随着近年来 5G 毫米波,卫星通信,汽车雷达等应用 领域的快速发展, 毫米波矢量网络分析仪在民用领域也得到了广泛的应用,但由于 价格昂贵导致测试成本高企。公司基于过去 8.5GHz 中坚产品系列持续迭代,推出同 系列的 20GHz 产品,并在 2023 年 4 月推出 40GHz 产品进入毫米波分析领域,可覆 盖更多测试场景,且产品价格仅 29.8 万元,相比同行具备较大优势;持续加快高端 产品研发,推出 50G/110GHz 两大重磅新品,冲击高端市场和前沿应用领域。

2023 年,公司从导航通信入手,针对 GNSS 易受干扰的痛点,发布卫星导航信 号分析仪新品。由于卫星导航系统(GNSS)信号固有的脆弱性,容易受到来自其他 发射源的干扰,针对 GNSS 领域内日趋复杂的干扰检测定位显得至关重要,公司最 新发布的 GS100 卫星导航信号分析仪融合了高精度卫星导航定位模块与频谱分析功 能,既包含导航卫星信号解析功能,同时又兼顾频谱分析监测功能,满足日常导航 信号解析、高精度定位和导航干扰分析测量,可广泛运用于卫星阵地、智能网联汽 车、通信系统、位置服务(LBS)、军事应用、电磁环境评估、频谱监测等卫星导航领 域。

便捷手持仪器领域,公司历经多年的发展与沉淀,现已形成深厚的技术积累, 除了 GS100 外,2023 年还对两大手持系列仪器全面焕新,发布 18GHz 手持式频谱 分析仪和 18GHz 手持式信号源。以 SpecMini(频谱分析仪)为例,频段由最初的 10MHz-4.2GHz 拓展到如今的 9kHz-18GHz,分析带宽由 20MHz 拓展到 100MHz。便 携式仪器凭借其体积、耗能、轻便等优势,在诸多追求工作效率的场合发光发热, 但是市场上现有的大多测试设备动辄 3、4 公斤,不易携带,且操作比较繁琐,影响 工作效率,因此创远信科推出两款基于 Android 系统、兼顾高便捷性和高性能的设备 系列 GeneMini(矢量信号发生器)和 SpecMini(频谱分析仪)。2023 年新品中,18GHz 手持式频谱分析仪在保持原有体积与重量的基础上,突破性地将频段拓展到 18GHz, 不仅可用做实验室射频测试仪器,更便于外场测试使用;手持式信号源新品频段同 样拓展到 18GHz,适用于教学、射频研发、移动通信、航空航天、国防军工等各个 领域。

1.3、 变化三:立足毫米波/微波技术,进军先进移动通信、车联网、卫星通信

公司优化“1+3”发展战略,丰富公司业务板块。优化后的“1+3”战略之“1” 是指持续无线通信测试仪器技术的势能建设,“3”是指三个主要业务方向,分别是: (1)无线通信测试:即以 5G/6G 通信、北斗导航、半导体射频为主的无线通信测试 仪器业务;(2)车联网测试:即以 C-V2X、汽车电子为主的车联网通信测试业务; (3)无线通信设备:即以无线侦测设备、卫星通信传输为主的通信设备业务。

围绕“1+3”中的“1”大核心技术体系势能建设,持续实现业务拓展。公司核 心技术主要有仪表射频微波电路设计及制造技术、超高速基带信号处理平台相关技 术、兼容多制式无线通信物理层协议相关技术、5G 毫米波测试技术等。基于通信、 网络等测试仪器技术储备,2022 年上半年,公司成立车联网业务部,开展以 C-V2X、 汽车电子为主的车联网通信测试业务,提升公司在汽车通信测试领域的影响力。

1.3.1、 无线通信测试:聚焦泛移动通信,受益 5G 毫米波、大规模 MIMO 等趋势

公司无线通信测试业务包括 4G、5G、6G 移动通信、北斗导航、半导体射频为 主的无线通信测试产品及解决方案。目前 5G 毫米波正式发放商用牌照在即,在 2023 年新品持续拓展背景下,公司全线产品已经支持毫米波频段,毫米波正式商用后 5G-A 等相关市场需求将有较大增长。

从技术趋势来看,对于所有的无线通信系统而言,无论是 3GPP、UMTS 等移动 无线网络还是 WLAN 等无线局域网,除了通过高阶调制或更大的信号带宽这样传统 的方式来提高数据速率以外,还可以通过多天线技术来提高信道的容量。因此作为 未来移动通信的必选项目,MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)已引起广泛关注, 将通过多天线系统利用空间分集明显提高传输速率。 公司矢量网络分析仪对 MIMO 天线的测试具备较大优势。Massive MIMO 天线 系统其射频部分与天线无法直接区分,无法进行拆卸进行传导测试,有源天线的射 频指标需要通过空口(OTA)进行测试分析。矢量网络分析仪可通过近场测量获取 相位以便完成到远场的转换,可通过比较法测量天线增益,且在调试天线的驻波系 数以及判断天线系统有无故障时更直观、更快捷。

1.3.2、 车联网测试:覆盖外场、路侧与车端,汇聚行业智慧打造领先解决方案

汽车网联化、智能化、云与大数据的应用对网络性能的要求越来越高,车路协 同、专用通信网络、GNSS 定位等是有效支撑智能网联汽车发展的关键核心技术。而 车联网应用可分为三大组成部分:车端、路测和云平台,彼此之间可以进行基于 4G/5G 蜂窝网络和 PC5 直连通信的实时信息交互,实现各类车联网场景应用。公司 车联网测试方案是以 C-V2X、汽车电子为主的车联网通信测试业务,自 2022 年开始 布局并与行业内知名公司开展战略合作,已参与 C-V2X 路侧直连通信网络覆盖性能 测试方法和支持高级别自动驾驶的 5G 网络规划建设和验收要求的标准制订。目前 公司车联网测试领域相关产品和解决方案主要有:整车网络性能外场测试解决方案 Eagle Auto、汽车以太网测试解决方案、V2X HIL 仿真测试等,目前该系列产品均已 实现销售并交付。

1)外场测试解决方案 Eagle Auto:作为人-车-路-生活互联的智能数据通道,车 载智能互联终端(T-BOX)连接车内和车外网络,是安全、智能驾驶的基础,创远 信科与网络运营商、主流测试评估机构、主机厂、T-BOX 厂家深入合作,开发了专 业的“整车网络性能外场测试解决方案 Eagle Auto”,从 4G/5G/C-V2X/GNSS 网络性 能和 T-Box 终端用户体验双维度进行全面、系统的测试,助力车联网业务应用落地。 2)虚拟路测仿真测试:从实际硬件部署方式考虑,智能汽车由分布走向集中的 电子电气架构,车端 V2X 模块与 T-BOX 集成,使 T-BOX 同时具有车载网关与 4G/5G/V2X/GNSS 通信双重功能,使得每辆行驶的汽车都可以互相通信并且处理数 据,而这些应用的实现均建立在高可靠的无线通信质量之上。无线通信系统需要克 服如城市隧道及高架桥带来的路径损耗、阴影衰落,地下停车场带来的穿透损耗, 高速移动带来的多普勒频移,复杂街道环境下的多径以及复杂的外部电磁干扰等问 题,因此公司推出了能够在真实的道路交通信道环境下对终端、模组、芯片进行测 试和优化的路测仿真解决方案,对保障车联网应用场景的实现至关重要。 3)汽车以太网解决方案:汽车以太网的集成化对技术提出更高需求,而为确保 多个 ECU 之间交互能力及苛刻环境可靠性,全面设计验证中的需求甚至更高。公司 基于 1000BASE-T1 和 100BASE-T1 标准提供了全自动一致性测试应用软件,测试套 件在泰克 5/6 系列 MSO 示波器上运行,并配套创远信科 T5280A 矢量网络分析仪。 该方案除了一致性测试外,还可以全面利用示波器中的验证和调试功能。

其中虚拟路测仿真测试方面,创远信科联合行业内 HIL 仿真软件平台、C-V2X 信号模拟器、信道模型测量与建模等行业主流供应商,开发了专业的 C-V2X 交通场 景虚拟路测仿真测试系统,从而提高测试效率、缩短测试时间、降低测试成本。该 测试方案通过真实交通场景道路测试获取外场电磁环境信息,结合高性能射线追踪 平台,生成信道模型,并映射到无线信道仿真器的各个通道,将外场实际电磁环境 在实验室仿真平台进行模拟,实现对外场交通场景的重现。

1.3.3、 卫星通信:延展空天地一体化测试解决体系,受益国内卫星互联网浪潮

天地一体化信息网络是未来通信发展的关键技术之一,而在卫星通信系统建设 和设备研发过程中,各种通信装备种类繁多,制式规格复杂多样,应用场景和功能 特点各有不同,因而需要贴近真实环境下的卫星通信设备能力评估系统和端到端系统性能测试系统,以掌握相关通信设备的技术指标和真实性能。公司“1+3”战略中 无线通信设备测试的布局包括了卫星互联网、无线侦测、频谱监测,毫米波芯片及 模块产品和测试解决方案,其中在卫星通信方面的布局属于无线通信设备领域的重 要一环,相关仪器包括信道模拟器、台式和手持的信号分析仪和信号源、矢量网络 分析仪等等。 目前公司已全面布局空天地信息网络相关测试仪器及测试解决方案。方案包括: 1)天地一体化通信仿真测试:基于公司自主研发的 X80 信道模拟器及上下变频模 组开发“天地一体化通信-端到端系统性能仿真平台”,可实现针对卫星通信场景实现 完整的端到端性能测试、模拟复杂场电磁环境下的卫星通信场景等,这一性能测试 系统可以在实验室中实现复杂卫星信道环境的可重复、可控测试,能够覆盖绝大多 数的卫星通信场景。以半实物仿真的形式验证卫星通信系统的实际性能和环境适应 性,评估卫星通信设备以及模组的射频性能、数据传输、信号覆盖等通信能力,为 卫星通信相关的技术研发和原理验证提供有效支撑。同时,公司已实现全国产化的 卫星变频模块,具有较高性价比。2)低轨卫星载荷认证测试:公司自主研发“低轨 卫星载荷认证测试系统”,也是基于卫星通信测试终端及通用测试仪表等硬件设备, 支持对卫星载荷的功能及性能等进行地面自动化验证评估。3)卫星地面站干扰排查 等等。

除了卫星及其地面设备直接关联的测试业务,公司无线测试设备方案还涵盖了 卫星导航信号分析仪、组合导航测试方案以及作为收入重心之一的无线电频谱监测 系统等等。如公司最近发布的 GS100 手持式卫星导航信号分析仪可应用于卫星阵地、 智能网联汽车、通信系统、位置服务(LBS)、军事应用、电磁环境评估、频谱监测等 卫星导航领域测试。

1.4、 变化四:2023Q1-Q3 毛利上升改善盈利,30%+研发投入筑深业务底力

2023Q1-Q3 公司实现营收 1.83 亿元(-15%),归母净利润 0.2 亿元(+14%), 受到通信行业需求探底影响的同时盈利走向好转。

公司收入按照产品可以进一步分为信号模拟与信号发生系列、信号分析与频谱 分析系列、矢量网络分析系列、无线网络测试与信道模拟系列、无线电监测、北斗 导航测试系列和贸易业务,近年来信号分析与频谱分析系列(属于无线通信测试类 仪器)维持第一大业务地位,2023H1 实现收入 3004 万元,而新品迭出、盈利水平 较高的矢量网络分析系列(属于射频测试类仪器)已从 2022 年的第四大业务发展为 2023H1 的第二大业务,收入达 2430 万元且下滑幅度在所有业务中较小,体现出公 司持续完善业务覆盖的初步成果,而业务结构正向变动也部分解释了毛利率上升的 原因。

2023Q1-Q3 公司实现毛利率/净利率 49.5%/10%,较 2022 年同期持续上升 4.4/2.3pcts,公司产品高端化成效逐步显现,毛利率的上升也是公司收入承压之下能 够实现盈利逆势上行的主要原因。 而在费用端,公司不断增加研发投入,2023Q1-Q3 研发费用支出达到 6142 万元, 占比上升至 33.6%,致力于打牢“1+3”战略布局中作为核心支柱的测量仪器技术的 发展步伐。

人员方面,2023H1 公司研发技术人员为 158 人,技术人员在全部员工 242 人中 占比达到 65%。专利方面,截至 2023 年 10 月,公司及其合并报表范围内子公司累 计申请国内外专利 424 项,其中发明专利 275 项,占比 64.86%;授权专利 226 项, 其中发明专利 104 项,实用新型专利 84 项,外观设计专利 38 项。

2、 再看行业:仪器国产化大有可为,移动设备、汽车、卫星等增量驱动

2.1、 概况:电子测量仪器分为多种类别,用于测量电参数、电信号等

电子测量仪器是科学仪器行业中一大重要赛道,从类别来看,可以分为通用和 专用两类,而按产品可分为基础测量、通信测量、射频类测量、光电测量以及电力 电子等其他仪器。其以电子技术为基础,融合了电子测量、射频微波、数字信号处 理、计算机、软件、通信协议、人工智能等多学科、多领域的先进技术,由高性能 电子元器件构成,具有“高科技、高性能、高价值”的特征。据中国仪器仪表学会 及中国移动研究院数据,电子测量仪器在信息通讯领域作为技术和标准验证的双载 体,虽然自身工业总产值占比仅 4%,但对信息通讯行业影响达 66%,具有独特的产 业话语权和技术影响力。

电子测量狭义上是对电子技术中各种电参量的测量,而广义上可以指利用电子 技术进行的测量,涉及从直流到极宽频率范围内所有电量、磁量及各种非电量的测 量。

电子测量仪器的测量功能包括两部分:一是定性测试,目的是确定被测目标在 特定条件下的性能;二是定量测量,目的是精确测量被测目标的量值。测量是为了 确定被测对象的量值而进行的实验过程。在测量过程中,借助专门的设备把被测对 象直接或间接地与同类已知单位进行比较,取得用数值和单位共同表示的测量结果。 测量的基本原理是通过比较来识别被测对象,可采用直接或间接的方法进行, 通常需要用专门的设备(测量仪器)才能实现。电子测量除具体运用电子科学的原 理、方法和设备对各种电量、电信号及电路元器件的特性和参数进行测量外,还可 通过各种敏感器件和传感装置对非电量进行测量,这种测量方法往往更加方便、快 捷、准确,有时是用其他测量方法所不能替代的。

主要电子测量仪器的测量系统通常包括三个功能模块,信号采集模块(包括传 感器电路、信号调理电路)、信号分析与处理模块、结果表达与输出模块。测量过程 首先要提取被测对象的信息,接着通过 ADC 转化为数字信号,利用 DSP(数字信号 处理)分析后将其转化为人工可识别的信号。数字信号处理(DSP)是指用数字算方 法实现信号转换、滤波、检测、估值、调制解调以及快速算法等处理的技术。

以示波器为例,示波器是目前市场上运用最为广泛的电子测量仪器之一,国内 生产的数字示波器主要是以“模拟通道+高速度 ADC+FPGA(现场可编程门阵 列)+ARM 处理器的数字架构”为整体设计架构进行产品设计。 在电子测量行业中,无线通信与射频微波测试仪器的应用场景紧密联系,射频 类仪器按功能主要分为模拟信号发生的射频/微波信号发生器,负责信号接收的频谱/ 信号分析仪和兼具收发功能以表征射频器件的矢量网络分析仪。

据沙利文、CEIA 数据,全球电子测量仪器行业 2021 年市场规模约为 894 亿元, 预计 2025 年将增长至 1098 亿元。我国电子测量仪器市场规模占全球总市场规模的 三分之一以上,2021 年市场规模约 321 亿元,预计 2025 年将增长至 413 亿元;其中 通信测量类仪器占比较高,预计从 2021 年的 73.1 亿元增长至 2025 年的 100 亿元左 右,未来将向更高频率、更宽带宽和更优性能的要求发展,以满足移动通信、算力 网络、车联网、应用及安全等领域的发展;其次是基础测量仪器,预计从 2021 年的 51 亿元增长至 2025 年的 65 亿元左右,其中示波器类产品占比达到 60%左右,也是 整个电子测量仪器行业中市场规模最大的之一。

具体到创远信科作为产品重点的射频微波类测量仪器,华经产业研究院数据则 显示 2021 年全球、中国市场规模分别达到 216 亿元、71.8 亿元,预计 2025 年将分 别达 270 亿元、98 亿元。

在射频微波类测量仪器行业内部,2021 年频谱/网络分析仪、信号发生器、矢量 网络分析仪这“三大件”的国内市场份额维持 4:3:3 的大致比例,均有较大市场空间, 创远信科对这三大件均有重点产品覆盖。

从行业趋势来看,未来电子测量仪器将按照以下几个方向发展:1) 软硬件集成化。 电子测量仪器会被系统集成商集成到不同的软件系统上,并开发出行业针对性的应 用系统,使仪器更加专业化。2) 仪器互联化。运用标准互联协议对多品牌、不同功 能的测量仪器进行系统化集成及数据交换,实现仪器采集数据的云端分析。 3) 功能 升级化。重点在高分辨率采样、高带宽、高捕获率、多通道及人机交互等功能方向 的电子测量仪器开发。 4) 不同测量仪器的模块化集成。将示波器、逻辑分析仪、 频谱仪、波形发生器等作为模块进行集成,实现测量测试需求一站式解决方案。而 通讯、工业等下游需求将进一步推动仪器需求和升级速度。

2.2、 格局:上游以模拟 IC、分立器件为主,下游客户需求多元

纵观电子测量仪器产业链,需要从半导体器件等上游供应链、自身产品属性及 经营特点、下游客户情况等多维度分析,而且综合型公司与专精型公司也有所差异、 垂直化布局与横向拓展的公司也呈现不同发展路径。但归根结底,可以从上游成本 跟踪、公司产品能力跟踪、公司经营跟踪、下游客户变化及需求跟踪这四个主要维 度进行分析。

从产业链整体来看,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,中游包括各类仪器制造商 及方案整合商,下游为通讯、电子、工业、科研等领域的客户,包括电信运营商、 制造业企业、高等院校、汽车供应链厂商等等。

上游:核心是电子元器件,成本占比通常高于 60%

电子测试测量仪器对信号处理的速度和精度要求非常高,这也要求所用的电子 元器件具有很高性能,尤其是需要分立器件及其模组和模拟 IC 等构成高效电路架构, 因此优质元器件很大程度直接决定了仪器性能瓶颈。如高带宽示波器对高速信号进 行采集时需要高带宽放大器芯片和高速模数转换器芯片等;高精度数字万用表需要 对电压进行稳定的分压,使用年稳定度在 ppm(百万分之一)级别的高精度电阻;射频 类仪器中的微带线和带状线滤波器往往直接在 PCB 上加工,对加工精度和材料稳定 性要求较高。

目前测试测量仪器厂商的主要芯片供应商来自于国外,包括模拟芯片巨头德州 仪器公司和亚德诺公司,FPGA 巨头赛灵思公司和英特尔公司,存储器芯片公司三星 电子、SK 海力士和镁光公司等。以普源精电为例,2018-2021H1 采购进口原材料占采购总额的 49.23%、48.00%、52.56%及 51.01%,其中进口 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,且其中个别类型 IC 芯片受到美国商务部的出口管制, 同时部分高性能 IC 芯片及高精密电阻国产可替代的同等性能产品较少。

电子测试测量仪器对其他材料的需求也比较广泛,如塑胶材料、电线电缆、焊 接材料、电磁屏蔽材料、散热材料、粘结剂、防潮阻燃材料、包装缓冲材料等,同 时厂商往往外购散热风扇、线缆组件、电动马达、显示模组等机电部件,以及通过 外采原料+自制或者外协加工来完成结构件和 PCBA 等。

中游:各领域厂商均有覆盖,仪器产品性能是关键

目前国内上市电子测量仪器制造商中,除了对光电领域的覆盖较少外,其他领 域均涌现了一批优质厂商,尤其得益于国内产业下游如通信、消费电子等领域快速 发展,在基础测量和射频、电力电子等领域均有较多厂商。

从国内公司体量来看,除未上市的思仪科技年营收规模超过 10 亿元之外,目前 国内厂商年营收规模在 2-10 亿元为主,与世界龙头是德科技、泰克等(2022 年集团 整体营收均达数十亿美元)差距较大。

电子测量仪器核心指标有测试/输出的频率范围、灵敏度、精度、稳定性等,关 系到仪器的测量能力、测量一致性和可用性。

高端仪器产品对带宽、频率、精度等指标要求更高,过去以外资占据市场为主。 以数字示波器为例,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。最高 带宽和实时采样率越高,其技术难度越高,应用领域越丰富,产品价格也越昂贵。 因此,数字示波器档次划分需同时满足所属系列的最高带宽核心指标和采样率重要 指标的要求。

具体到公司所处的无线通信与射频微波测试仪器行业,信号发生器、信号分析 仪、矢量网络分析仪、无线信道模拟器等无线通信与射频微波类的测试测量仪器渗 透于通信芯片、模块、终端、基站、无线、网络等产业链环节,可应用于设计研发、 认证验收、生产、网络建设与优化等业务环节,产品生命周期较长。

下游:面向不同领域多元需求,当下通信领域有所承压

下游方面,通信、航空航天贡献了超过一半的电子测量仪器应用,也是创远信 科将着力发展的核心方向。

以电子测量仪器全球行业龙头是德科技为例,其在 2023Q1-Q3 财季的总收入中 45%需求来自商业通信领域,33%来自电子产业(包括汽车及工业),而 22%来自航 空、国防军工及政府部门等。从下游业务增速来看,通信领域由于消费电子终端等 领域的影响,在 Q1-Q3 财季同比增速趋向下滑,而电子产业需求整体强劲,维持 10% 以上增长。

2.3、 增量: 自主替代持续推进,通讯、汽车、航天等需求广阔

2.3.1、 自主替代:国产测量仪器走向高端化,加速替代外资

格局来看,2021 年全球前 5 大电子测量仪器厂商是德科技、罗德与施瓦茨、安 立、泰克、力科在我国市场占有率合计超过 50%,均为外资企业,国内厂商较国外 企业收入体量存在倍数差距。因此,近年来国内电子测量仪器仍然较为依赖进口, 据重大科研基础设施和大型科研仪器国家网络管理平台数据,电子测量仪器进口率 高达 60%左右,尤其是高端仪器更为显著,故国产厂商也不断加大研发,力争打入 高端市场。

从技术指标来看,目前国产仪器厂商与外资龙头的差距不断缩小,比如通信测 试仪器、信号/频谱分析仪等领域在产品性能参数上与外资差距已经显著减小。不过 除了基础的核心参数之外,国产厂商在仪器稳定性、一致性、软件能力、整体解决 方案能力等方面还与外资巨头有较大差距。

除了创远信科外,各大国产厂商均不断发力中高端测量仪器,如普源精电等厂 商已经推出 12bit 高端数字示波器,而在信号发生器及分析仪方面,鼎阳科技等厂商 也不断推出 40GHz 及更高频率产品。

2.3.2、 下游赛道:5G/6G、汽车、卫星通信等空间广阔

移动通信

由于无线通信使用了多种无线电、电磁波传输技术蜂窝通讯技术和其他无线数 据通信技术(如 Wi-Fi)等方式,因此从基带信号的传输,到电磁波辐射到空中的整 个过程都需要进行测试和测量。测试仪器涉及终端领域、网优领域、无线接入网领 域及核心网领域,主要测试仪器包括综测仪、扫频仪、信道模拟器、矢量网络分析 仪、频谱分析仪、信号源、终端模拟器、核心网协议性能测试仪等。

比如细分的承载网测试领域,与超大带宽、IPv6+、确定性网络、超融合等承载 网络技术应用场景相伴而生的是不断更新的测试需求,这些测试需求对未来承载网 络测试仪器仪表提出了明确的技术研发方向,包括高速光电相关测试仪器、数通网 络测试仪、时钟同步测试仪等。

展望未来,5G/6G 等无线通信升级驱动长期行业空间, 5G-A 乃至 6G 网络性 能的突破和技术的发展对测试仪器提出了更高要求。1)高频率。传统的仪器无法连 续覆盖 6GHz 到 10THz 频段及可见光,只能采用变频的方式间接测量。以频谱分析 仪为例,在 4G 以上的频段设计中会引入电调滤波器,其幅度误差相对于低频段大幅 增加且磁滞效应导致测量速度明显变慢。2)大带宽。4G 前通信带宽一般在 100MHz 以内,5G 增加到 400MHz 以上,毫米波增加到 20GHz 以上,而 6G 可达到 1THz 以 上。此时射频器件性能影响较大,以信号源为例,输出 2GHz 带宽毫米波频段调制 信号对其射频链路的平坦度、放大器的非线性、频综的相位噪声等要求极高。 而在通信网络测试和分析领域,行业升级也将推动仪器需求。1)高精度。TSN、 以太无损网络等高性能网络测试的特定要求,对时钟同步测试仪和数通网络测试仪 的精度提出了更高的要求。2)大容量。高性能数通网络测试仪不仅需要具备较高密 度的 400GE 以上大容量以太网速率测试接口,更对仪表端口流表的发送和跟踪数量 提出了新的挑战。3)智能仿真。IPv6+等新技术方案的实验室验证受到组网规模小 和测试环境的局限,需要智能仿真测试系统来支撑。

卫星通信

随着华为 Mate60 等终端产品逐步驱动卫星通信的民用渗透,卫星通信及空天地 一体化带动测试、仿真等仪器需求。卫星互联网通过一定数量的卫星形成规模组网, 从而辐射全球,构建具备实时信息处理的大卫星系统,是一种能够完成向地面和空 中终端提供宽带互联网接入等通信服务的新型网络,具有广覆盖、低延时、宽带化、 低成本等特点。而不同轨道卫星构成的天基、各类空中飞行器构成的空基以及卫星 地面站和传统地面网络构成的地基将共同组成空天地一体化网络,构建统一终端、 统一空口协议和组网协议的服务化网络架构,满足天基、空基、陆基等各类用户随 时随地的接入与应用。星地一体融合组网后所需的测试体系需要将卫星通信与移动 通信两个领域的测试测量需求融合,测试的对象涉及移动通信设备、卫星设备、终 端芯片。同时,网络化的空间测量需求将逐步凸显,未来需要在有限的物理资源和 多种网络空间协同下构建有效的评估网络及设备性能的仪器仪表及测试体系。

汽车领域

汽车领域的电子测量包括汽车电子测试、网络通信测试、动力系统测试、安规 测试等复合领域。以网络通信方面为例,由于汽车电子体系结构正变得越来越复杂, 其中包含的传感器、控制器和接口越来越多,并且需要更高的带宽、更多的计算机 和通信链路在车载电子系统连接和通信、自动驾驶和 ADAS 系统,因此车载以太网与传统汽车串行总线相比具有明显优势。车载以太网是在汽车中连接电子元器件的 一种有线网络,不仅仅需要物理层测试,验证解决方案还需要更高层的测试方法, 包括汽车 TCP/IP 协议模型、时间同步(IEEE802.1AS)、音频视频桥接传输(802.1Qav) 以及预定的流量传输(IEEE802.1Qbv)协议实施。

汽车动力及电子系统测试同样需要大量仪器配合,如逆变器和电机等测试可以 通示波器、合适的探头、信号源和应用软件的配合来实现,其中对脉冲宽度调制、 多相电流和电压波形等指标的观察和测量上述波形对于优化逆变器的可靠性、鲁棒 性、功率密度和效率的影响至关重要,因此其测试对测量仪器提出较高要求。而且 工程师必须能够将电机的机械性能与电气测量相关联,其中电机的角度、方向、速 度、加速度和扭矩是了解系统性能的关键,通过电子测量仪器能够测量牵引逆变器 输入端的电气参数和电机的机械输出,使工程师能够确定整个系统的效率。此外, 电动车向 800V 及以上架构的过渡带来了许多技术的新要求,如降低电缆和电池成本, 减少热损失和提高系统效率,这也对功率模块测试仪器提出更高要求。 而随着自动驾驶不断渗透,在汽车雷达方面的测试需求也日益升高,目前雷达 带宽不断增加至 4GHz 及以上,可通过示波器、信号发生器等测量仪器对雷达信号 和组件进行特征校准,分析调频斜率、长度和偏差等关键参数,且须通过软硬件测 试来确保调频连续波 (FMCW) 雷达可接收线性、低噪声信号,以提高自主驾驶车辆 的可靠性。


(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。)

相关报告