文/圖 風口財經首席記者 婁花

精確復現信號電壓不同時間的變化情況、對各種波形參數進行測量和分析、將肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像波形……“示波器作為電子工程師的‘眼睛’,被廣泛應用于通信、航天、國防、教育等眾多領域,便于人們研究各種電子信號的變化過程。”近日,青島漢泰智能科技有限公司總經理劉君虎告訴記者,在政府營造的良好生態下,企業不斷進行技術創新,為用戶提供業內領先的測試測量解決方案和頂尖的測試測量儀器設備,打破了國外壟斷,并通過了“專精特新”企業認定。

正是高度重視研發和人才培養,企業用自己積淀十余年的技術優勢和開發經驗,不斷推陳出新、突破發展,市場也給予了高增長的回報,“2022年企業銷售額同比增長25%,預計2023年將會繼續保持高速增長勢頭,同時,公司一系列高端產品也將于2023年上市銷售,市場前景廣闊。”劉君虎對未來的發展充滿信心。

“變虛為實”可將電信號轉換成圖像

走進位于青島高新區聯東U谷·青島高新國際企業港的青島漢泰展廳,一臺臺擺放整齊的儀器設備映入眼簾。“這是我們公司目前主打的核心產品——示波器。”劉君虎告訴記者。示波器是一種用途十分廣泛的電子測量儀器,它能把肉眼看不見的電信號變換成看得見的圖像,便于人們研究各種電子信號的變化過程。

在展廳,記者看到有一臺示波器正在對某設備進行測試工作,只見示波器的一端連接在被測設備上,伴隨時間的推移,設備顯示屏上顯示出一條條波動幅度不一的曲線。“它能夠精確復現信號電壓隨時間的變化,可以對各種波形參數進行測量和分析。”劉君虎說,除了可以觀察各種不同信號幅度隨時間變化的波形曲線,隨著工作人員切換不同的功能,每個被測設備的電壓、電流、頻率以及異常變化的波形都被準確且完整地捕捉并且保存下來,供生產研發人員使用,成為衡量被測設備是否合格的重要指標,用途十分廣泛。

雖然看上去平淡無奇,但示波器對電子工程師來說至關重要,甚至被比作電子工程師的“眼睛”。數字示波器被廣泛用于通信、醫療電子、航空航天等各行各業,可以說但凡有“電”存在的地方就可能需要用到示波器,沒有示波器等觀測儀表,判斷電路工作狀態是極其困難的。

據介紹,示波器在工作時,會通過模擬轉換器(ADC)把被測電壓轉換為數字信息,捕獲波形的一系列樣值,并對樣值進行存儲,存儲限度是判斷累計的樣值是否能描繪出波形為止。隨后,數字示波器重構波形,由此就能“變虛為實”,將肉眼看不見的電信號轉換成看得見的圖像,便于人們研究各種電子信號的變化過程。

技術突破 補齊基礎測量儀器短板

基礎測量儀器在現代工業發展中起著至關重要的基礎支撐和技術保障作用。我國的測量技術相對起步較慢,近年來,制造業的快速發展以及5G、新能源等技術浪潮帶來的龐大需求,使得我國測量技術進入高速發展期。記者在采訪中了解到,目前國產2G帶寬及以下的數字示波器產品已經能夠覆蓋大多數的應用場景,而當前海外頭部廠商示波器產品最高帶寬分別達到110GHz、100GHz和30GHz,兩相對比,國產廠商產品在性能上的差距十分明顯。

“上游芯片一直是示波器行業的核心壁壘,受制于此,國產廠商數字示波器的芯片大多以進口為主。”劉君虎告訴記者,如何打破壁壘,實現這一領域的國產化替代,是青島漢泰一直努力的方向。“在深入分析了示波器的工作原理之后,我們發現放大器芯片、ADC芯片和FGPA芯片決定了示波器的帶寬和采樣率兩大核心指標。”通常來說,帶寬決定了示波器所能檢測信號的頻率范圍,采樣率則決定了信號采樣的頻次。

發現技術研發的突破口后,青島漢泰不斷加大攻關力度,針對國內設備的短板,持續在原有設備的基礎上實現技術突破,其研發生產的DPO7000系列示波器,帶寬可以達到2GHz,而且集成了信號發生器、邏輯分析儀、頻譜分析儀、協議分析與解碼、電源分析等多種功能。

一臺儀器即可實現多種測量方式,不但極大地方便了用戶的使用,還能夠節省大量的使用成本,深受用戶的喜愛。目前,該系列示波器已相繼應用于國內各大高校、科研院所、企業研發機構,甚至出口海外。