射頻三大件國產替代路徑：國產替代已大勢所趨，國內廠商如何破局
近日，前瞻產業研究院發布《 橫跨數個百億賽道 國產射頻微波領域儀器儀表如何破局 》專題報道：
頻譜分析儀、矢量網絡分析儀、射頻信號發生器並稱為射頻三大件，受益於近年來5G商用化進程、新基建工程、智能網聯 汽車 的快速推進，中國射頻三大件市場規模快速增長，且規模增速快於全球市場。同時，射頻三大件持續發揮著“小口徑、大帶動”的作用，通過自身的技術進步，帶動下遊5G、半導體、物聯網等萬億級市場的進壹步發展。
同時，隨著中國市場的快速發展，國產替代已經成為大勢所趨，如成都玖錦等國內廠商紛紛通過突破技術壁壘、傾力品牌打造、重視市場培育與建設等手段走出壹條可持續發展的國產化替代之路。
1、中國射頻三大件市場發展現狀
——射頻三大件(頻譜分析儀、矢量網絡分析儀、射頻信號發生器)概述
頻譜分析儀
根據國家標準《GB/T 11461-2013 頻譜分析儀通用規範》，頻譜分析儀是能夠在頻域上有效地顯示出構成時域信號的各個單獨頻譜分量(正弦波)的儀器。
頻譜分析儀能夠以模擬或數字方式顯示信號的頻域特性，實現信號失真度、調制度、穩定度等參數的測量，在射頻領域有“射頻萬用表”的美稱。傳統的頻譜分析儀基於“掃頻式”原理，前端電路是壹定帶寬內可調諧的接收機，輸入信號經變頻器變頻後由濾波器輸出，濾波輸出作為垂直分量，頻率作為水平分量，在示波器屏幕上繪出坐標圖，就是輸入信號的頻譜圖。隨著集成電路技術、快速A/D變換技術、頻率合成技術、數字信號處理技術、微處理器技術的飛速發展，頻譜分析儀無論從功能還是性能都得到了極大的擴展和提升。
現代的高端頻譜分析儀采用了快速傅裏葉變換技術，這種技術壹方面將被測信號分解成分立的頻率分量，達到與傳統頻譜分析儀同樣的結果，另壹方面將被測信號數字化，使得頻譜分析儀具備了矢量信號分析功能和實時頻譜分析功能。基於此，當今的頻譜分析儀也可稱為矢量信號分析儀(或實時頻譜分析儀)。
在具體下遊應用領域方面，矢量信號分析儀廣泛應用於衛星通訊、雷達、頻譜監測、半導體、新能源、人工智能、物聯網、 汽車 電子、醫療電子、航空航天和國防、電子對抗、教育科研等行業。
矢量網絡分析儀
根據行業標準《SJ/T 11433-2012 矢量網絡分析儀通用規範》，矢量網絡分析儀是壹種能完成復傳輸和復反射S參數測量和分析的儀器，能夠對單端口、兩端口或多端口網絡的S參數進行測量和分析，具有按某種誤差模型的要求，進行測量校準、自動修正誤差的能力。
矢量網絡分析儀結合了頻譜分析儀技術、信號發生器技術以及矢量網絡分析技術等各項技術，是射頻微波領域必備的測試測量儀器，並且是諸多行業專用儀器的基礎形態。
矢量網絡分析儀會利用自帶的信號發生器向被測件發射信號，再通過對折返的信號進行分析，獲取待測件的信息屬性。
射頻信號發生器
射頻信號發生器可在各種頻率上產生射頻信號，具有高光譜純度、穩定的頻率和振幅，不僅可以生成任意波形信號，還可以將任意波形信號上變頻成射頻微波信號，是無線電設備和射頻微波器件研發、制造、維修、檢測的必要設備，具體功能包括生成矢量調制信號、電磁兼容、微波信號產生、時鐘測試和安規認證等。廣泛分布於通訊、半導體、新能源、 汽車 電子、醫療電子、消費電子、航空航天、教育科研等行業。
——射頻三大件市場規模穩步增長，中國市場增速快於全球市場增速
隨著航空航天、5G商用化、 汽車 智能化、物聯網、半導體等行業的快速發展，全球射頻三大件產品的市場需求快速增長。結合弗若斯特沙利文、Technavio等機構的統計測算數據，測算2021-2025年全球射頻三大件市場規模年復合增長率在5.7%左右，到2025年全球射頻三大件市場規模將達到270億元左右。
註：市場規模口徑包含頻譜和網絡分析儀、信號發生器;市場規模數據依據2021年人民幣與美元平均匯率進行換算。
在中國市場方面，受益於5G商用化進程、新基建工程、智能網聯 汽車 的快速推進，中國射頻三大件市場在近幾年快速增長，且市場增速快於全球市場增速。結合Technavio、弗若斯特沙利文、灼識咨詢等機構測算數據，測算2021-2025年中國射頻三大件市場規模年復合增長率在8%左右，到2025年中國射頻三大件市場規模將接近100億元。
註：市場規模口徑包含頻譜和網絡分析儀、信號發生器;市場規模數據依據2021年人民幣與美元平均匯率進行換算。
根據灼識咨詢的統計測算數據，在頻譜分析儀、網絡分析儀和信號發生器這三大產品構成的市場中，頻譜分析儀市場占比最大，達到39.7%，接近40%;信號發生器和矢量網絡分析儀市場占比相近，均在30%左右，具體占比分別為30.5%和29.8%。
——射頻三大件帶動下遊萬億級市場發展
射頻三大件與下遊應用領域的發展是相輔相成的，射頻三大件本身市場規模雖然相對較小，但射頻三大件產品是下遊應用領域發展所必須的基礎測量設備。
下遊5G通信、商業航天、物聯網、半導體、毫米波雷達、衛星通信等領域產品和技術的升級與發展需要更高性能的儀器來實現相關指標的測量與測試。射頻三大件產品可以對復雜的信號進行頻譜測量分析、頻譜監測、調制與解調、電路網絡分析、電磁兼容測試等，並且能夠結合相關軟件為下遊應用提供全面的測量測試解決方案。因此射頻三大件是典型的“小口徑，大帶動”產品，射頻三大件產品技術與性能的提升，將輻射帶動下遊行業的快速發展。
典型下遊應用領域的市場狀況方面，物聯網領域，根據賽迪統計測算數據，2021年中國物聯網市場規模達到2.63萬億元;5G領域，根據中國信息通信研究院統計測算數據，2021年5G直接帶動經濟總產出1.3萬億元;半導體領域，根據美國半導體行業協會(SIA)統計數據，2021年中國半導體行業銷售額達到1925億美元; 汽車 電子領域，根據中國 汽車 工業協會統計測算數據，2021年中國 汽車 電子市場規模達到8894億元;衛星通信領域，根據賽迪無線電管理研究所統計測算數據，測算2021年中國衛星通信產業市場規模在900億元左右。
在應用場景方面，射頻信號發生器是對無線電信號進行測量的必備工具，在高頻率範圍的信號中應用尤其廣泛;頻譜和矢量網絡分析儀方面，主要用於研發、生產測試、現場維護和教育教學等，高端產品主要應用在高性能射頻器件開發、毫米波通信系統和前沿研究。
從具體的應用領域來看，射頻三大件的下遊應用行業基本相同，具體包括半導體、消費電子、移動通信、 汽車 電子、自動駕駛、車聯網、物聯網、國防與航空航天、科研與教育等，其中多個下遊應用行業加速發展，有望催化測量儀器需求的高速增長。
2、中國射頻三大件市場競爭格局
——產品技術端：國內廠商實現了高端化突破，電科思儀和成都玖錦處於第壹梯隊
近年來，國內廠商在產品方面實現了高端化突破。成都玖錦、電科思儀等國內高端產品廠商信號發生器、信號分析儀和矢量網絡分析儀等產品均突破了50GHz，均可對標國際壹線品牌同類儀器指標。
綜合來看，在射頻三大件方面，國內廠商與國外廠商的技術水平差距已然不大，部分國內廠商具備壹定的實力與國外廠商進行橫向比較。
在具體企業的產品性能方面，電科思儀在射頻三大件產品中均代表了國內廠商的最高水平，其次是成都玖錦，其射頻三大件產品性能緊隨其後，均接近國內廠商的最高水平。
根據國內企業各產品數據手冊以及企業公告等公開資料的整理和分析，對中國射頻三大件市場相關企業進行了技術層面的競爭格局劃分。電科思儀和成都玖錦處於產品性能的第壹梯隊，鼎陽 科技 、普源精電、創遠儀器、優利德等企業位於產品性能的第二梯隊。
——市場布局端：國內廠商緊抓窗口機遇期，基本實現了高中低端市場的全面覆蓋
市場端方面，新冠疫情帶來的全球產業鏈重構為國內廠商帶來了窗口機遇期，國內廠商例如普源精電、鼎陽 科技 、優利德等，紛紛通過IPO募集資金，以期抓住機會窗口，進壹步擴大在國內市場的影響力。
在原本外國廠商壟斷的高端市場實現國產化突破之後，以電科思儀、成都玖錦、鼎陽 科技 、普源精電等企業為代表的國內廠商已經基本實現了國內高中低端市場的全面覆蓋。
——市場競爭端：上市企業營收快速增長，國內廠商地位不斷提升，高端產品市場替代空間更為廣闊
此處選取了電子測量儀器行業中對射頻三大件相關業務進行數據披露的企業進行匯總分析，普源精電采用其射頻類儀器業務營收，鼎陽 科技 采用其波形和信號發生器、頻譜和矢量網絡分析儀業務營收，創遠儀器采用其信號分析與頻譜分析、矢量網絡分析業務營收。
通過匯總發現，2018-2020年選取企業射頻三大件相關業務增長勢頭迅猛，2019年選取企業射頻三大件相關業務營收增長29.92%，2020年選取企業射頻三大件相關業務營收增長24.41%;與此同時，選取企業射頻三大件相關業務在中國市場中的占比也逐年提升。綜合以上數據，從壹定程度上說明了中國市場中國內廠商的市場地位在不斷提升。
註：普源精電與鼎陽 科技 尚未發布2021年整年細分產品數據，因此此處2021年數據僅包含普源精電和鼎陽 科技 相關業務的2021年上半年數據。
根據弗若斯特沙利文的統計及測算數據，在整個中國電子測量儀器市場中，是德 科技 、羅德與施瓦茨、安立、泰克、力科等國外廠商的市場份額總和在40%左右，由於高端產品市場幾乎被國外廠商壟斷，由此可見在高端產品市場，國外廠商的市場份額遠在40%以上。
上述上市公司產品主要定位於中端，但除此之外，國內已經實現高端化突破的企業，例如電科思儀、成都玖錦等，目前並未上市，其信號發生器、信號分析儀和矢量網絡分析儀等產品均突破了50GHz，均可對標國際壹線品牌同類儀器指標，已經成為了國外廠商在中國高端產品市場的直接競爭對手，因此在高端射頻三大件產品領域，存在著廣闊的競爭與國產化替代空間。
3、中國射頻三大件國產替代路徑：國產替代已是大勢所趨，國內廠商如何破局
——突破技術壁壘
射頻信號發生器、頻譜和矢量網絡分析儀技術核心主要基於射頻微波電路和數字信號處理等學科，產品主要的技術門檻在於射頻微波電路設計以及數字信號分析算法、軟件平臺等，涉及到較多的微波電磁波和通信理論，應用的射頻芯片技術復雜且成本較高，前期研發投入大。
與此同時，隨著5G通信、雷達、物聯網、 汽車 電子、衛星通信等下遊應用領域的快速發展，使得頻域信號測量的應用範圍得到擴展，下遊應用領域對於頻域測量儀器的性能提出了更高的要求，因此要實現國產替代，必須需要突破中高端射頻三大件產品的技術壁壘 ，例如當產品達到26.5GHz的測量頻率範圍後，產品的射頻芯片、射頻材料、射頻連接、微波仿真、微組裝電路工藝等相關技術的設計難度和成本也迅速提升，因此中高端的射頻三大件產品具有較高的技術壁壘，需要迫切地實現中高端產品的自主可控。
突破技術壁壘就意味著需要投入大量的人力和資金，眾多國內廠商紛紛加大投入，加快自主研發腳步。以成都玖錦為例，其投入大量的研發人員與研發資金，其中研發人員占比達到66%，研發費用占比達到35%，均領先行業內的其他企業。這樣的做法帶來的成效也是極其顯著的，經過多年技術積累，成都玖錦通過自主掌握的“寬頻段超帶寬多通道信號生成及模擬技術”、“寬帶高隔離激勵源和多通道信號分離接收技術”、“寬頻段大動態寬帶信號接收和分析技術”、“高速數字采集與處理技術”等四大硬核技術，打破國際技術壁壘，開發了“信號分析儀”、“信號發生器”、“矢量網絡分析儀”和“綜合測試儀”等產品線，正在國內高端電子測試測量儀器市場迅速崛起。
——傾力品牌打造
近年來黨和國家高度重視中國品牌的建設。自2017年起將每年5月10日設立為“中國品牌日”。新時代、新經濟、新賽道背景下，品牌價值對於企業的重要性已毋庸置疑，從中國制造到中國創造，隨著電子信息產業鏈的強化發展，高端科研儀器技術的國產替代，其難點不只在技術，更在於整個市場的壹份“信任感”。
國產自主品牌的建設之道在於用互聯網思維打造工業品牌，例如成都玖錦從誕生之日起，就定位高端技術，秉持“壹群人、壹件事、壹顆心、壹輩子”的人文主義和長期主義精神，投入到了高端電子測試測量儀器儀表的研發工作上。2022年成都玖錦也備受國家重視，入選了中國品牌日。
同時，在疫情防控常態化下，國產自主品牌緊密結合新時代傳播渠道特色，創新打通線上線下進行國產品牌的傳播與推廣，打造自己的品牌陣地。
——重視市場培育與建設
在射頻三大件所屬的通用電子測試測量儀器領域，歐美有是德 科技 、泰克、力科和羅德與施瓦茨等行業優勢企業，培育了更為成熟的使用者，其能夠熟練理解和使用功能日趨復雜的通用電子測試測量儀器，在選擇相關儀器時能夠更好的鑒別產品的性能，選擇壹些性價比高的品牌。
由此可見，企業對於市場消費者使用習慣的培育與建設尤為重要，是打造市場和品牌護城河的壹項有力手段。例如成都玖錦通過對國內客戶消費/使用習慣的洞察，從市場需求和使用習慣的角度出發，使得其產品符合國內消費者的操作習慣，無需適應新的操作模式，極大地降低了產品使用的學習成本;除此之外，成都玖錦產品具有出色的可擴展性和兼容性，極大地降低了用戶相關產品生態的建設成本。上述兩種方式均是快速實現國產替代的有效手段和途徑。
再例如電科思儀最新發布的“天衡星”系列產品，除了在性能和功能方面具有優勢以外，“天衡星”系列產品采用高清大屏呈現測量結果，多種參數壹覽無余，且支持多點觸控、自定義操控界面、“壹鍵搜索”等功能，使操作更為簡潔高效。
4、總結：中國市場快速發展，國產化替代正當時
近年來中國射頻三大件市場規模快速增長，並且帶動下遊萬億級市場進壹步發展。與此同時，國內廠商無論是在市場地位方面還是產品性能方面均得到了不同程度的提升和發展，尤其是技術水平的差距進壹步縮小。綜合來看，萬事俱備，國產化替代正當時。
在國產化替代方面，不同企業選擇了不同的實施路徑，部分企業著力於實現技術壁壘的突破，部分企業傾力於品牌的打造，部分企業重視市場培育與建設，部分企業則多管齊下，致力於走出壹條可持續化發展的國產替代之路。
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