一、产品定义
频谱仪（spectrograph），就是把光依波长散开以形成光谱的仪器。它喻为射频领域的示波器，是射频测试的集大成者，可扩展成为功率计，频率计，标量/矢量网络 分析 仪，信号 分析 仪。
二、产品分类
从工作机理和主要应用领域的不同出发，现代频谱仪可以分为扫频式频谱仪和实时频谱仪两种。
扫频式频谱仪仍是目前频谱仪的主流，根据其应用领域的不同，可进一步分为台式频谱仪、手持式频谱仪、VXI总线频谱仪、PXI总线频谱仪、LXI总线频谱仪等。
比较有代表性的手提频谱仪产品如下：
1、R&SFSH系列
2、Agilent9340
3、AnritsuMS2700系列
4、Willtek9100系列
5、TekSA2600
6、MicronixMSA400系列
7、41所AV4022
8、TTIPSA2701T
9、Protek7830
10、SpecranHF-6080
第一节 市场基本特点
一、 行业 周期性
频谱仪
行业
生命周期图
二、区域性
由于 产业政策 、经济政策的倾斜程度不同，我国各经济区域的生产要素和资源不平衡等因素，我国各地区的经济发展很不平衡，华东地区、长三角、珠三角及环渤海等经济圈的经济开放程度较高，市场经济和民营经济较为发达，集中了国内主要的频谱 分析 仪企业，上述区域集中了全国超过60%的频谱仪制造企业。
这几个区域的共同特点是：
1、具有比较雄厚的频谱仪支撑产业基础，电子工业、机械装备制造业、化工工业都比较强，利于开展技术协作和产品配套；
2、海内外交通方便，各自具有多个国际级别的海港码头，利于开展技术交流和贸易往来；
3、高等教育机构和高知识高技术人才相对集中，全国高等学校的大多数集中在这区域，有较强的潜在人才资源和技术发展后劲；
4、有强劲的融资渠道，包括国有资本、民间的和国外资本。
这几个区域又各有特点，长江三角洲和环渤海湾地区都是跨省的大区域，原来的仪器制造业基础较好，调整重组后具有新老结合特点；长江三角洲乡镇企业发达，江苏又有较强的有机化工工业，频谱仪产品发展突出；珠江三角洲是广东省的一部分，现代器设备生产制造得益于改革开放政策，得益于国外资本的引进，得益于后起的家电及电气制造工业。
三、技术发展综述
1、古老的频谱仪
频谱仪的基本功能是测量信号的幅度/频率响应，可以完成诸如频谱成分 分析 、失真测量、调制信号谱 分析 、信号衰减测量、电子组件增益测量等。基本工作原理是，扫频本振的频率随锯齿波发生器的输出在一定范围内扫描，使不同频率的输入信号与本振混频后，依次落入分辩率带宽滤波器通带内，进一步放大、检波后加到Y放大器，亮点在屏幕上的垂直偏移正比于该频率分量的幅值。由于扫描电压在调制振荡器的同时，又驱动X放大器，从而可以在屏幕上显示出被子测信号的频谱。这是最古老的频谱仪工作原理。
2、现代频谱仪
随着现代科学技术的发展，特别是数字信号处理技术和AD采样技术的不断提高，现代频谱仪多采用软件无线电思想设计：搭建通用性强的硬件平台，将功能实现软件化，使得现代频谱仪具有了“软件定义仪器”的特征，在维持硬件平台基本不变的情况下，通过更新软件，就可以使频谱仪集成众多仪器，如接收机、功率计、频率计、网络 分析 仪的大部分功能，极大扩展了频谱仪的测量能力和应用领域。现代频谱仪发展迅速，针对不同应用需求，出现了各种各样的频谱仪，不同类型的频谱仪，其性能指标和功能配置也有很大差别。现代频谱仪包括：扫频式频谱仪和实时频谱仪两种。
1）扫频式频谱仪
现代扫频式频谱仪基本工作原理与古老的频谱仪工作原理相比，最显著的变化是：中频滤波器后进行了AD采样，分辩率带宽滤波、检波、视频滤波均采用数字信号处理的方式实现。由于AD采样之前的硬件结构是通用的超外差接收机结构，而AD采样后仪器具体实现的功能，完全取决于软件程序，因此现代频谱仪具有“软件定义仪器”的特征，只要购买相应选件，频谱仪就可以具有矢量信号 分析 ，各种调制制式的信号解调、调制度 分析 、通信测量等功能。同时，只要付出很小的代价，购买部分辅助测量硬件，如驻波桥、跟踪源、接收天线等，频谱仪即可完成驻波比测试、组件传输特性测试、场强测试、传输线测试、天线测试等功能。
台式频谱仪具有性能指标高，功能强大等特点，应用领域十分广泛，如计量检验试验室、EMC/EMI试验室、卫星接收系统测试、雷达系统测试、无线电通信系统测试、基站维护都可以见到它们的身影。
便携式频谱仪、手持式频谱仪典型特点是价格低、体积小、重量轻，携带方便。其性能指标已经接近中等台式频谱仪水平，功能配置也十分丰富，以RS公司的FSH3为例，-120dBm的测量灵敏度和-90dBc/Hz的相位噪声与台式仪器相比差了两个量级，但在功能配置上，除基本的频谱
分析
功能外，FSH3提供了功率计选件，驻波比桥、高增益定向天线、矢量传输与反射测量选件、接收机模式选件等，在这些选件的支持下，FSH3可以用于功率测试、驻波比测试、场强测试与电磁干扰定位、传输线测试与故障定位、电磁兼容诊断等。
便携式频谱仪、手持式频谱仪特别适合于野外使用。在功能、性能指标满足要求的情况下，由于具有价格、体积方面的优势，完全可以替代台式频谱仪使用，因此近年来发展十迅速，成为扫频式频谱仪发展的一个重要方向。
VXI总线频谱仪、PXI总线频谱仪、LXI总线频谱仪等属于虚拟仪器类频谱仪产品，在各种综合测试平台的搭建中具有重要地位。VXI/PXI总线频谱仪属于机箱插卡式仪器，由于宽带频谱仪一般体积较大，3GHz以上的宽带频谱仪目前尚不多见。相对而言，LXI协议未对仪器体积、外型做出严格控制，很容易在台式频谱仪和手持式频谱仪的基础上扩展，同时LXI基于网络的分布式测试结构，更适合于现代测试系统的发展方向。
2）实时频谱仪
实时频谱仪是近年发展起来的新型频谱仪，与扫频式频谱相比，实时频谱仪的显著优势在于：具有更高的数据处理速度和信号 分析 带宽，触发方式多样，适合频率快速变化的瞬态系统测试，实时频谱仪与现代扫频式频谱仪的硬件结构几乎完全相同，其区别主要体现在以下两方面：
（1）实时频谱仪的中频处理具有“实时处理”的特征。扫频式频谱仪采用“频谱扫描”方式获得信号频谱，一次频谱扫描只能获取整个扫频宽度中的一部分频谱数据，两次扫描之间允许存在一定的时间间隔，对于两次扫描之间，信号的变化，扫频式频谱仪是检测不到的。实时频谱仪采用“实时信号处理”的方式获得信号频谱，一次频谱扫描即可获得整个扫频宽度中频谱数据，其优秀的数据处理能力与灵活的触发方式相结合，可以连续捕获输入信号的瞬变信息。
（2）实时频谱仪的“实时处理带宽”更宽。为适应宽带快速变化信号的捕捉与 分析 ，实时频谱仪的“实时处理带宽”，达到80MHz～110HMz，并可以对整个带宽内的信号进行实时 分析 。扫频式频谱仪的处理带宽（中频带宽）一般在40MHz以下，而且允许两次频谱扫描之间存在一定的时间间隔，因此，实频谱仪对硬件性能的要求比扫频式频谱仪高的多。
实时频谱仪的典型应用是迅速突发性干扰信号测试、跳频系统测试、捷变频雷达系统测试、电子对抗系统测试等。
3、未来频谱仪的发展
未来频谱仪的发展趋势详见第十章第五节的内容。
除了频谱仪自身的发展独特的发展趋势之外，还需要关注另一类具有普遍替代意义的仪器类产品，即虚拟仪器。
未来虚拟仪器最终要取代大量的传统仪器成为仪器领域的主流产品，成为测量、 分析 、控制、自动化仪表的核心，并成为机器人的核心技术。
虚拟仪器将为虚拟仪器是利用最新的电脑技术来实现和扩展传统仪器的功能。它可以利用互联网传输数据实现远距离测量计算 分析 ，利用互联网的强大功能和无线技术的发展实现远距离控制仪器设备。
不久的将来，还可以把数码发布到Web网页上甚至把数据传输到手机上，实现在不同地点、不同国家的同行合作处理同一个科研项目。虚拟仪器的核心是软件，而虚拟仪器软件构架的精髓是虚拟仪器库技术。传统的VI方式为每一个仪器功能开发一个软件，每个软件都独立具有数据采集功能，但多个软件不能同时使用。虚拟仪器库技术解决了这个矛盾，如DASP2003标准板和专业版内的虚拟仪器库模块就是由平台软件＋虚拟仪器库组成，多个软件共享虚拟仪器的硬件资源。它由一个平台软件实现基本的数据采集和频谱 分析 ，还能实现精确的频率校准、精确的幅值校准、精确的阻尼校准等高精度快速 分析 。多个模块化的仪器软件基于平台软件上运行，共用平台软件提供的数据和频谱值，分别实现各自仪器的不同功能（如频率计、阻尼计、转速表、失真度计、索力计、声级计、压力计、温度计、应变计、应力仪、示波器、频谱仪、波谱双显仪、混叠演示仪、泄漏演示仪、信号发生器、数据多用表等等）。它的特点是在一个平台软件上，多个模块化仪器软件共享A/D采集数据资源及信号处理的数据资源，多台仪器可以高速实时运行，操作应用非常方便。就像PC与Windows、Office的发展依存关系一样，虚拟仪器正在向综合性、多功能、多用途、快捷的多画面的虚拟仪器库方向发展。
此外，手持式、更轻便的小型化的嵌入式PC（如PC104）及掌上电脑与DSP、AD/DA、LCD、调理放大、电子盘加软件相结合的一体机也是一个未来发展方向，它使虚拟仪器更方便地深入到测试现场。虚拟仪器向节能、省电轻便小型化发展也是一个方向。
四、技术壁垒
频谱仪 行业 具有较高的技术壁垒。频谱仪的工作原理和制造过程涉及到物理、计算机 行业 等众多领域的先进知识。
第二节 行业 市场现状
一、国际
2002-2007年全球频谱仪市场规模 分析 图
单位：亿美元
2007年全球频谱仪产业市场结构情况
频谱仪全球 市场发展 不均衡，发展中国家拉动市场增长
在过去的几年频谱 分析 仪的 市场发展 很不均匀，市场被美、英、德、荷、日五国垄断长达二十多年。发展中国家的产品无论是在技术上、功能上还是质量上都没有较强的竞争力，甚至很多国家很大程度上靠进口来满足国内市场需求。
近年来发展中国家的技术水平不断的提高，产品的性能和质量都有了很大的改善。但是在高端产品霞还是远不及发达国家。但发展中国家频谱仪的下游产业的不断发展拉动了全球市场的增长率。发展中国家的频谱仪产业也在大踏步的前进着。
2005年、2006年亚洲精密制造产品生产量和消费量占世界总量的比例均超过50%，而我国的产销量估计占世界总量的30%。07年频谱 分析 仪产业投资向亚洲发展中国家与地区的转移已经持续了数年，其中中国大陆是投资转移的重点之一。
频谱 分析 仪 行业 的发展促进了韩国、新加坡、台湾等国家和地区制造业产品的科技含量和产业链的升级，据统计，在韩国、新加坡和日本等制造业出口型国家，目前其高科技产品占总出口商品的比重高达80%以上。
世界主要发达国家频谱仪的发展情况如下；
1、美国
美国的频谱仪发展水平一直处于世界领先水平。自上世纪九十年代末以来，美国生产的频谱仪进入中国市场，特别是一些高档的（速率高、可靠性高）频谱仪在国内得到广泛应用。美国的产品也相应的出口到全世界各个国家。
美国电子频谱仪的销售额约为9.6亿美元。在外贸方面，电子频谱仪的进口值为2.1亿美元，出口值6亿美元，顺差40.98亿美元。美国对10个主要电子频谱仪贸易伙伴的出口值为3.48亿美元，进口值1亿美元，顺差2.4亿美元，增长甚多。我国首次成为美国电子频谱仪的10大贸易伙伴之一，向我国出口的电子频谱仪为930万美元。惠普电子频谱仪部业绩优秀，年增长率达20％。
目前，在化工、航空航天、国防、通信系统维护、通信设备生产等测试领域都处于市场领先地位。为了提高售前及售后服务，惠普公司电子频谱仪部建立了“用户之声”来收集和响应用户的反馈，又开通售前免费咨询和售后技术支持电话服务，进一步加强与用户的合作，并以系统集成的方式为用户提供全面服务。
美国泰克公司收购以通信测量仪器著称的CTE公司（德国西门子子公司）。据统计，其频谱仪器已占整个市场的32％，通信协议 分析 仪则占频谱仪器市场的21％。该公司在通信协议 分析 仪方面处于世界领先地位，这一收购使泰克公司研制频谱仪器的实力得到了进一步加强。
2、欧洲
欧洲地区的频谱仪也是发展比较早的地区，其中德国、法国、英国的产品一直处于领先地位，相继出口到世界各个国家市场，其中包括出口到我国的数量也是比较多的。欧洲的市场对于频谱仪的需求量也是很大的。
西欧电子测量仪器1998年的销售值为28.8亿美元，比上一年增长30％，其中频谱仪器的销售值比前一年增加一倍，达到6.62亿美元。除了示波器的销售额比上一年略有减少外，其它仪器的销售值均比上一年有所增加。
德国电子测量仪器1998年的销售额比前年增长了8.l％，达5.38亿美元，预计1999年将继续保持增长的态势。在整个电子测量仪器市场中，频谱仪器所占份额最大，约占27.4％，另外，微波测试仪器占14.7％，信号 分析 仪7.5％，信号发生器4.7％，逻辑 分析 仪3.1％。电子测量仪器是技术密集、知识密集型产品，是所有电子产品科研、生产、试验、维修的基本条件和手段，同时也是许多重大工程配套和经济建设不可缺少的重要组成部分。人们普遍认为，电子测量仪器市场的前景依然乐观。
3、日本
日本的频谱仪的技术水平很高，在世界也处于领先地位。在众多的进口频谱仪中，成立于1960年的日本Anritsu公司按照中国市场具体需求所开发的了许多适合中国市场的频谱仪，在医学、航空、环保等领域中占有较大的市场份额，其较高的性价比，良好的技术支持和售后服务，成为国内中低档的频谱仪的主要供应商。
日本一些频谱仪厂商为进一步降低成本、提高竞争力，已将一些中低档仪器的生产移师南亚国家，同时与欧美仪器公司结为联盟，以扩大市场份额。
4、亚太地区（除日本）
韩国的频谱仪发展也是比较先进的，我国的频谱仪发展也有了大踏步的提高。但整个亚太地区的发展还是比较落后的。市场需求量比较大，底端产品占的数量比较大，高端产品相对来讲比较落后。很多地区国家需要进口发达国家的产品来满足高端产品的市场需求。虽然近些年亚太地区的频谱仪无论是在技术上还是质量上都有所提高，但是提升的空间还是比较大的。
亚太地区发展中国家频谱仪与发达国家相比仍有很大差距。产品档次不高，主要是中低档仪器，出口很少。而且进入国内市场的境外仪器厂商越来越多，进口仪器不再局限于高档仪器，还迅速向中低档仪器市场扩展，国产仪器面临着严峻的挑战。
二、国内
最近几年我国频谱仪市场的国内需求量和供给量，以及进、出口量都保持上升的趋势。（详细数据见第六章第二节）国内市场的需求量主要靠国内供给，但每年频谱仪的进口额要大于出口额，而且这个差额呈现上升的趋势。
从我国市场占全球市场的比重来看，也呈现逐年递增的趋势。
2003-2007年我国频谱仪国内市场容量占全球世界容量的比例变化图
第三节 行业 特征
一、自身特征
1、市场消费特征
在国内，频谱仪一直主要应用在军事、国防及科研等高层面，是一个神秘、高档的仪器。
随着通信的发展和普及，在通信、 研究 、生产、维修等方面对频谱 分析 仪需求越来越迫切，应用也更普及。
除此之外，频谱仪还被应用于机械医疗领域，许多种类的频谱治疗仪产品，大多数是采用远红外波谱作用于人体皮下深层组织，达活化组织细胞，增强细胞代谢能力从而达到防病治病的目的。
2、产品结构特征
扫频式频谱仪仍是目前频谱仪的主流。
我国现阶段的市场产品中：产品技术含量高的产品短缺，低档产品供大于求，存在供求矛盾，无法适应严格的环境管理需要。目前，频谱 分析 仪 行业 的规模小、技术水平落后、竞争无序化等问题，尤其技术性能不稳定、成套性水平低等问题而导致中低档产品供大于求，同时高质量高性能的仪器国内又没有生产，大多依靠进口。所以我国市场中大部分产品属于低档产品，出现了供大于求的状况。而高档产品则还是需要大量进口。目前比较缺稀。
国内频谱仪 行业 和企业虽然开发了若干个品种和一定数量的达到国际同类先进水平的产品，但是在产品品种的覆盖面和产品技术水平的档次上还存在着很大差距，因此，国内市场占有率很低，约在10%左右。
国内市场频谱仪的各个等级的销售情况
单位：亿元
3、原材料供给特征
中国电子制造业的迅猛发展，促使我国成为电子元器件消费大国。预计未来几年，我国电子信息产品市场将继续保持较高的增长速度，到2010年，我国电子信息产品市场规模有望突破7万亿元。电子元器件的销售在电子信息产品制造业中占有大量的份额，因而我国的电子元器件市场规模极为庞大。推动市场增长的主要动力来自于消费电子、计算机、通讯和汽车电子等产业的需求。
4、产业集中度
频谱仪 行业 具有一定的产业集中度。前面提到，我国的华东地区、长三角、珠三角及环渤海等经济圈的经济开放程度较高，集中了全国超过60%的频谱仪制造企业
5、 行业 产业链
频谱仪产业链简图
1、上游 行业
辐射器和其他电子元件 行业 构成频谱仪 行业 的上游 行业 。上游 行业 提供原材料，影响频谱仪 行业 的产品质量和生产成本。
2、下游 行业
军事、国防、科研 行业 以及通信和医疗 行业 构成频谱仪 行业 的下游 行业 。下游 行业 形成对频谱仪的购买需求，会影响频谱仪的价格和未来供给。
二、市场运行特征
1、 行业 固定资产投资特征
从逐年递增的产值可以推出，我国频谱仪 行业 的固定资产总投资规模在不断扩大。单个公司的固定资产规模的变化情况也佐证了这一点。
2、 行业 生产特征
我国频谱仪 行业 的生产特征首先表现为 行业 产值的不断增加。
其次，还表现为中低端产品市场快速发展。
高端市场被国外品牌经营商所垄断是国产品牌经营商进军高端市场的拦路虎，这将延缓国产品牌进军高端市场的进程；原有中低端产品市场增长放缓，而高端产品市场快速发展将成为未来频谱 分析 仪产业发展的主要趋势；国产品牌在销售渠道与设计与制造技术水平与国外品牌仍有较大差别，市场结构的变化将给国产品牌企业发展带来压力。
3、原材料的供给走势特征
电子元件的供应总量预计会持续上涨。2009年中国电子元件产业3882家规模以上企业实现销售收入8495亿元，占电子信息制造业的比重为16.56％，比2003年上升2.68个百分点。在中国电子信息产业制造业中，电子元件产业已经是仅次于计算机 行业 的第二大产业，成为拉动整个电子信息产业增长的主要力量之一。
2010年电子元件产业发展形势比2009年要好，但形势中的不确定因素依然较多，产业面临的困难和矛盾也很突出。预计2010年电子元件产业总体可能出现前高后稳的态势，全年电子元件销售收入增长将超过15％，产品出口额将超过20％。
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