Мировой рынок осциллографов

Обзор рынка осциллографов создан на основе данных нескольких зарубежных и российских аналитических агентств. В статье отражены объем и тенденции  развития глобального рынка, ключевые производители,  отраслевые применения , особенности российского рынка и пример спецификации прибора. 

Объем и динамика рынка

Объем мирового рынка осциллографов в 2025 году оценивается в $2,7 млрд и ожидается, что в 2026 году достигнет $3 млрд, а к 2030-2032 году – более $4 млрд. Подсчет объема рынка в различных исследованиях зависит от классификации оборудования, от того, какие типы устройств и ПО включать в продажи, но в данном случае важны не столько абсолютные показатели, сколько динамика и тенденции рынка. А они достаточно оптимистичны.

Среднегодовой темп роста рынка осциллографов находится уровне примерно 8%, причем сегмент с высокой полосой пропускания, более 1 ГГц, является самым быстрорастущим со среднегодовым темпом роста 12%. Заметно также увеличение спроса на цифровые осциллографы, показывающие прирост до 18%, в то время как аналоговые устройства находят применение лишь в узких нишах.

Также заметно увеличение спроса на портативные осциллографы и комбинированные измерительные платформы с широким набором функций тестирования и анализа. Данные приборы демонстрируют рыночный темп роста в 12% и занимают почти треть объема продаж.

Вместе с тем наблюдается сегментирование рынка и выделение специализированных приборов, например осциллографов смешанных сигналов (MSO) и высокоскоростных осциллоскопов, доля которых в новых закупках превысила 40%. Такие приборы предназначены для анализа мультиканальных и сверхкоротких импульсных сигналов в высокотехнологичных производствах.

Еще одной тенденцией является интеграция программного обеспечения осциллографов с облачными платформами, промышленными ИТ-системами, CAD/CAM средами и Интернетом вещей. Такими возможностями, в том числе осциллографов с открытыми API, обладают почти 40% новых моделей устройств.

Факторы роста рынка

• Растущая сложность электроники увеличивает спрос на осциллографы высокого класса, от которых требуется измерять и анализировать в реальном времени быстрые переходные процессы и высокоскоростные сигналы на высоких частотах;
• Рост рынка электроники в целом, включая потребительскую, растущие секторы экономики, такие как автомобилестроение, аэрокосмическая промышленность, ВПК, телекоммуникации и здравоохранения увеличивают потребность в тестировании и поиске неисправностей электрических цепей;
• Необходимость интеграции осциллографов с системами автоматизации и Интернетом вещей, что повышает эффективность тестирования, обеспечивая сбор, анализ и удаленный мониторинг данных в режиме реального времени;
• Рост промышленной автоматизации и Интернета вещей диктует необходимость связи интеллектуальных осциллографов с облачной аналитикой и возможностями удаленной диагностики;
• Внедрение и растущая сложность радиочастотного интерфейса 5G/6G требует тестирования высокочастотных сигналов с помощью осциллографов с большой полосой пропускания для измерения и анализа этих быстрых сигналов;
• Резкий рост стандартов высокоскоростных последовательных шин в бытовой электронике;
• Увеличение финансирования НИОКР в области приборов для квантовых вычислений;
• Возрастающее значение искусственного интеллекта и машинного обучения в анализе сигналов.

Примеры применения

• Автомобили со смешанными сигнальными средами, электронными блоками управления, системой помощи водителю, возможностью беспроводного обновления архитектуры (главным образом электрокары) требуют от инженеров использовать осциллографы, которые обеспечивают синхронизированное аналого-цифровое получение данных, глубокое декодирование и анализ протоколов.
• Рост спроса и соответственно цены услуги «осциллограф как сервис», причинами которых является коммерциализация миллиметровых радиостанций и ужесточение требований к высокоскоростным последовательным шинам. Это повышает сложность измерений, подталкивая инженеров к использованию многоканальных приборов, в том числе осциллографов с более высокой пропускной способностью. Конкурентная динамика теперь зависит от автоматизации на основе программного обеспечения, функций удаленного доступа и подписки, которые снижают общую стоимость владения.
• Работа с MIMO-массивами телекоммуникационных сетей, формирование луча и агрегация несущих миллиметровых волн повышают требования к полосе пропускания измерений до более чем 100 ГГц, одновременно обеспечивая фазово-когерентный многоканальный захват.

Производители

Такие компании, как Tektronix, Keysight, Rohde & Schwarz, Fluke, Teledyne LeCroy, Pico и Yokogawa являются ведущими производителями осциллографов. Эти компании придают большое значение разработке продукции и предлагают такие функции, как увеличенная полоса пропускания, точность измерений и интеграция с цифровыми технологиями. Но жесткая конкуренция вынуждает данные компании к внедрению инноваций, касающихся интеграции программного обеспечения, созданию новых стратегий ценообразования и обслуживания клиентов.

Перечень производителей осциллографов в алфавитном порядке:

• Anritsu Corporation (Япония)

• B&K Precision Corporation (США)
• Beckman Coulter (Danaher Corporation)
• Digimess Instruments (Польша)
• Fluke Corporation (США)
• Good Will Instrument Co., Ltd. (Тайвань)
• Hantek (Китай)
• Keysight Technologies Inc. (включая Agilent Technologies) (США)
• LeCroy Corporation (Teledyne Technologies) (США)
• National Instruments Corporation (США)
• Owon Technology (Китай)
• Pico Technology Holdings Ltd. (Великобритания)
• Rigol Technologies Inc. (Китай)
• Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG (Германия)
• Scientech Technologies Pvt. Ltd. (Индия)
• Siglent Technologies Co. Ltd. (Китай)
• Sinwave Ltd. (Китай)
• Tektronix Inc. (США)
• Yokogawa Test & Measurement Corporation (Япония)

Новые разработки

• Серия UXR от Keysight, обеспечивающая частоту до 110 ГГц и скорость 256 Гвыб/с, является примером приборов, настроенных для проверки EVM и спектральной маски в условиях 5G NR FR2. По мере появления первых прототипов 6G в субтерагерцовом диапазоне, в исследовательских лабораториях Кореи, Японии и США ускоряется закупка осциллографов со сверхширокополосной связью.
• Протоколы PCIe 6.0 со скоростью 64 ГТ/с и USB4 v2.0 очень чувствительны к абсолютной временной погрешности, а в пикосекундном диапазоне 5% отклонение уже заметно сужает глазковоую диаграмму, требуя большей точности измерений выше 40 ГГц с 12-битным разрешением. Семейство WaveMaster 8000HD (20–65 ГГц) от Teledyne LeCroy интегрирует автоматизированные библиотеки соответствия стандарту PAM4, которые сокращают циклы характеризации для производителей мобильных телефонов и ноутбуков. Полевые инженеры используют инструменты разложения джиттера и модели эквализации для оптимизации внесения изменений на уровне платы.
• Сверхпроводящие и спин-кубитные платформы требуют малошумного, высокоточного микроволнового считывания с разрешением ниже 20 мК. Осциллографы с 12-битными АЦП и высоким ENOB, такие как Tektronix 6-Series B MSO, в сочетании со специализированными генераторами волновых сигналов формируют замкнутые контуры управления кубитами в лабораториях Министерства энергетики США.

Особенности российского рынка осциллографов

• В последние годы закрылись официальные представительства ряда зарубежных производителей, существенно усложнились вопросы, связанные с закупкой самих приборов, их компонентов, лицензий расширения и ПО, логистикой поставок, сертификацией, поверкой и техподдержкой оборудования именитых брендов.
• На этом фоне заметна тенденция к импортозамещению, соответственно возросла доля российских и китайских производителей осциллографов.
• Осциллографы, применяемые в российских производственных предприятиях и лабораториях, должны быть внесены в ГосРеестр Систем Измерения.

Определение и характеристики осциллографа

Осциллограф – это электронный измерительный прибор, графически отображающий изменяющиеся напряжения одного или нескольких сигналов в зависимости от времени. Данный прибор состоит из горизонтальной, вертикальной и триггерной систем и в основном применяется для визуализации и анализа электрических сигналов по таким параметрам, как амплитуда, частота и форма сигнала, что облегчает диагностику и поиск неисправностей в электронных схемах. Осциллографы широко используются для тестирования широкого спектра электронных устройств, а также в производстве и ремонте электроники.

Осциллографы делятся на следующие категории:

• Тип устройства: аналоговые, цифровые и ПК-ориентированные осциллографы;
• Полоса пропускания: до 100 МГц, 100 МГц – 1 ГГц, 1 – 8 ГГц, 8 – 32 ГГц и выше;
• Вид измерительного щупа: активные осциллографы, пассивные осциллографы и токовые щупы.

Пример цифрового осциллографа

• Диапазон частот: 18 ГГц
• Максимальная частота дискретизации: 80 Гвыб/с
• 4 аналоговых канала
• Глубина памяти до 2 Гбит/с, скорость захвата сигнала 500 000 осциллограмм/с
• 15-дюймовый, цветной, емкостный, сенсорный экран
• Цифровой триггер
• Управление по локальной сети LAN, через GPIB и USB-интерфейс. Команды дистанционного управления совместимы с аналогичными приборами сторонних производителей
• Проведение автоматических измерений, БПФ, углубленного сбора и анализа данных, тестирование глазковой диаграммы в режиме реального времени, анализ джиттера, функции высокоскоростного последовательного декодирования и анализа, например, шин PCIe, USB3.0 и других. Подробности спецификации.