擦亮电子工程师的“眼睛”，青岛汉泰探寻国产化仪器仪表突围之路

?

文/图 风口财经首席记者 娄花

精确复现信号电压不同时间的变化情况、对各种波形参数进行测量和分析、将肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像波形……“示波器作为电子工程师的‘眼睛’,被广泛应用于通信、航天、国防、教育等众多领域,便于人们研究各种电子信号的变化过程。”近日,青岛汉泰智能科技有限公司总经理刘君虎告诉记者,在政府营造的良好生态下,企业不断进行技术创新,为用户提供业内领先的测试测量解决方案和顶尖的测试测量仪器设备,打破了国外垄断,并通过了“专精特新”企业认定。

正是高度重视研发和人才培养,企业用自己积淀十余年的技术优势和开发经验,不断推陈出新、突破发展,市场也给予了高增长的回报,“2022年企业销售额同比增长25%,预计2023年将会继续保持高速增长势头,同时,公司一系列高端产品也将于2023年上市销售,市场前景广阔。”刘君虎对未来的发展充满信心。

“变虚为实”可将电信号转换成图像

走进位于青岛高新区联东U谷·青岛高新国际企业港的青岛汉泰展厅,一台台摆放整齐的仪器设备映入眼帘。“这是我们公司目前主打的核心产品——示波器。”刘君虎告诉记者。示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器,它能把肉眼看不见的电信号变换成看得见的图像,便于人们研究各种电子信号的变化过程。

在展厅,记者看到有一台示波器正在对某设备进行测试工作,只见示波器的一端连接在被测设备上,伴随时间的推移,设备显示屏上显示出一条条波动幅度不一的曲线。“它能够精确复现信号电压随时间的变化,可以对各种波形参数进行测量和分析。”刘君虎说,除了可以观察各种不同信号幅度随时间变化的波形曲线,随着工作人员切换不同的功能,每个被测设备的电压、电流、频率以及异常变化的波形都被准确且完整地捕捉并且保存下来,供生产研发人员使用,成为衡量被测设备是否合格的重要指标,用途十分广泛。

虽然看上去平淡无奇,但示波器对电子工程师来说至关重要,甚至被比作电子工程师的“眼睛”。数字示波器被广泛用于通信、医疗电子、航空航天等各行各业,可以说但凡有“电”存在的地方就可能需要用到示波器,没有示波器等观测仪表,判断电路工作状态是极其困难的。

据介绍,示波器在工作时,会通过模拟转换器(ADC)把被测电压转换为数字信息,捕获波形的一系列样值,并对样值进行存储,存储限度是判断累计的样值是否能描绘出波形为止。随后,数字示波器重构波形,由此就能“变虚为实”,将肉眼看不见的电信号转换成看得见的图像,便于人们研究各种电子信号的变化过程。

技术突破 补齐基础测量仪器短板

基础测量仪器在现代工业发展中起着至关重要的基础支撑和技术保障作用。我国的测量技术相对起步较慢,近年来,制造业的快速发展以及5G、新能源等技术浪潮带来的庞大需求,使得我国测量技术进入高速发展期。记者在采访中了解到,目前国产2G带宽及以下的数字示波器产品已经能够覆盖大多数的应用场景,而当前海外头部厂商示波器产品最高带宽分别达到110GHz、100GHz和30GHz,两相对比,国产厂商产品在性能上的差距十分明显。

“上游芯片一直是示波器行业的核心壁垒,受制于此,国产厂商数字示波器的芯片大多以进口为主。”刘君虎告诉记者,如何打破壁垒,实现这一领域的国产化替代,是青岛汉泰一直努力的方向。“在深入分析了示波器的工作原理之后,我们发现放大器芯片、ADC芯片和FGPA芯片决定了示波器的带宽和采样率两大核心指标。”通常来说,带宽决定了示波器所能检测信号的频率范围,采样率则决定了信号采样的频次。

发现技术研发的突破口后,青岛汉泰不断加大攻关力度,针对国内设备的短板,持续在原有设备的基础上实现技术突破,其研发生产的DPO7000系列示波器,带宽可以达到2GHz,而且集成了信号发生器、逻辑分析仪、频谱分析仪、协议分析与解码、电源分析等多种功能。

一台仪器即可实现多种测量方式,不但极大地方便了用户的使用,还能够节省大量的使用成本,深受用户的喜爱。目前,该系列示波器已相继应用于国内各大高校、科研院所、企业研发机构,甚至出口海外。