新形勢下電子測試技術(shù)需求新趨勢

李　健

摘要：伴隨著經(jīng)濟(jì)形勢的變化，電子制造產(chǎn)業(yè)受到很大沖擊，與電子產(chǎn)業(yè)密切相關(guān)的測試技術(shù)也隨著市場重點的變化而變化，本文通過對多家公司的訪談，探索新形勢下電子測試技術(shù)需求新趨勢。

關(guān)鍵詞：電子測試；無線測試；測試測量；3G

DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2009.06.001

對于電子技術(shù)來說，測試測量幾乎貫穿了每個電子產(chǎn)品的設(shè)計、開發(fā)與生產(chǎn)的全過程，并且成為電子工程師必須掌握的一項技能。受電子業(yè)整體低迷的影響，電子測試市場近期有所下滑。但總的來說，測試行業(yè)市場需求有升有降，技術(shù)發(fā)展的需求增強。普通家用電子產(chǎn)品和通信產(chǎn)品行業(yè)許多企業(yè)處于困難時期，產(chǎn)量下降。近期沒有生產(chǎn)擴容需求。因此。作為質(zhì)量控制的生產(chǎn)線測試市場需求有所下降。隨著目前3G的興起和發(fā)展，一些技術(shù)領(lǐng)先的企業(yè)和研發(fā)以及檢測機構(gòu)，要求測試測量行業(yè)提供順應(yīng)通信標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)發(fā)展的儀表。因此針對研發(fā)和檢測市場需求是增長的。中國市場的測試測量需求依然在提升，有數(shù)據(jù)顯示，2008年國內(nèi)電子測試儀器進(jìn)口量有明顯的增長。而中國擴大內(nèi)需的政府舉措更是給測試測量產(chǎn)業(yè)發(fā)展帶來巨大的空間。據(jù)粗算。2009年一季度大部分測試儀器廠商在中國國有企業(yè)和科研院所方面的銷售有相當(dāng)程度地提升。

抓住市場成長的熱點

雖然遭遇經(jīng)濟(jì)危機，但并不是每個行業(yè)都受到牽連，有些產(chǎn)業(yè)依然蓬勃發(fā)展，因此，一些市場發(fā)展的熱點領(lǐng)域依然存在著促使測試測量廠商取得突破的機遇，比如對先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的支持，又如一貫是測試測量重要應(yīng)用的國防和航天，更有最近逐漸興起的3G網(wǎng)絡(luò)。

測試與測量技術(shù)的發(fā)展與電子行業(yè)的發(fā)展密不可分。即使遇到一些問題，電子行業(yè)的發(fā)展動力依然來自于消費者對體積更小、功能更強、更多互連計算和通信產(chǎn)品的需求。為滿足這些需求，電子企業(yè)不斷推出新產(chǎn)品，將新無線協(xié)議、新電池技術(shù)、新元件和半導(dǎo)體技術(shù)等各種功能集成在這些電子產(chǎn)品中，并且這一趨勢在每一代新產(chǎn)品中的應(yīng)用似乎逐漸加快了，所有這些都促使測試行業(yè)必須采用新的方法去測試這些新型產(chǎn)品和前沿技術(shù)。吉時利公司認(rèn)為，目前這方面的熱點包括：對于每種新的無線協(xié)議都相應(yīng)需要新的測試方法和測量儀器；工藝尺寸低達(dá)45nm甚至更小，半導(dǎo)體小型化的每一次新進(jìn)展都要求測量技術(shù)相應(yīng)進(jìn)步；要想制造出世界上最便宜的筆記本電腦或手機，也需要對測試技術(shù)進(jìn)行革新，不斷降低購買價格，降低測試成本。解決所有復(fù)雜的問題都需要進(jìn)行更多的測試。在生產(chǎn)條件下以最高的產(chǎn)能進(jìn)行更多的數(shù)據(jù)采集和分析工作，以改進(jìn)這些新工藝。

上海橫河國際貿(mào)易有限公司市場總監(jiān)吳啟堯則認(rèn)為，一方面隨著新興國家的崛起，帶來了能耗的直線上升，使全球變暖及污染日趨嚴(yán)重，為了應(yīng)對能源緊張及環(huán)境保護(hù)。節(jié)能、環(huán)保、新能源成為全球發(fā)展的共同課題。另一方面，中國國內(nèi)的3G牌照發(fā)放也會帶來新一輪的大規(guī)模建設(shè)和投資，而在3G建設(shè)的同時已經(jīng)在逐步向4G領(lǐng)域邁進(jìn)。無線通信已經(jīng)不再單單局限在通話這一簡單的功能，而是從照相功能、音樂功能向網(wǎng)絡(luò)功能和電視功能等全面邁進(jìn)。而這些也給作為領(lǐng)域排頭兵的測試測量行業(yè)帶來了新的機遇和課題。隨著新能源的逐步開發(fā)和節(jié)能技術(shù)的不斷成熟。變頻控制器越來越被廣大行業(yè)領(lǐng)域所重視。另外、芯片功能的不斷加強也同時帶動了多通道數(shù)字領(lǐng)域測試測量要求的提高。同時網(wǎng)絡(luò)的廣泛應(yīng)用將對高速、快捷的通信領(lǐng)域提出更高的要求。這些領(lǐng)域都要求測試技術(shù)在多通道、高頻率、高精度等方面能更上一層樓。

同樣看好3G市場的還有羅德與施瓦茨中國有限公司產(chǎn)品支持部產(chǎn)品經(jīng)理陳峰，他認(rèn)為近期在測試測量領(lǐng)域有兩大熱點：3G移動通信和航天與軍用測試。3G通信測試可以分很多方面，如關(guān)于核心網(wǎng)的測試、基站子系統(tǒng)的測試以及終端的測試等，可能需要進(jìn)行射頻輻射測試(包括EMC測試)、射頻傳導(dǎo)測試、協(xié)議測試、SIM測試、音頻測試、CTIA/OTA測試、SAR測試、產(chǎn)品安全性測試等。航天和軍事領(lǐng)域的測試涵蓋范圍極廣。在射頻微波測試方面，包括衛(wèi)星測控、雷達(dá)測試、環(huán)境仿真、材料測試、元部件測試、基帶測試、天線測試、信號仿真與分析等等。對于羅德與施瓦茨公司而言，保持技術(shù)領(lǐng)先并不斷創(chuàng)新是公司的基本方針。在通信測試領(lǐng)域，保持著與3Gpp標(biāo)準(zhǔn)的同步和前瞻性的統(tǒng)一，隨著目前3G和LTE的飛速發(fā)展，帶來的是公司新的機遇；在航天與國防領(lǐng)域，無論是飛船和衛(wèi)星、新型飛機和雷達(dá)還是艦船和航母，都給公司的發(fā)展帶來機遇，同時也是挑戰(zhàn)。

泰克亞太區(qū)市場開發(fā)經(jīng)理孫志強則從我們身處的“全新的數(shù)字時代”的5大市場驅(qū)動力具體分析了測試技術(shù)發(fā)展新趨勢。

·基于數(shù)字RF技術(shù)的全新RF和微波市場：

·需要對隨時間變化RF信號進(jìn)行跟蹤、監(jiān)視和捕獲分析；

·需要對“寬帶”RF信號無縫“復(fù)制”、分析；

·可定制的靈活測試完整方案。

·基于數(shù)字視頻技術(shù)的全新視頻應(yīng)用：

·既要對傳統(tǒng)的視頻技術(shù)又要對全新的數(shù)字視頻進(jìn)行測試；

·對全新的數(shù)字視頻內(nèi)容進(jìn)行測試分析；

·高效靈活的數(shù)字視頻測試方案。

·基于高速串行技術(shù)的全新計算、通信和娛樂應(yīng)用：

·對復(fù)雜的高速系統(tǒng)進(jìn)行“全信號通路”檢測和分析(從發(fā)射端，到中間連接，到接收端)；

·針對高速信號系統(tǒng)測試。要設(shè)備具有極高的信號保真度(即要測試設(shè)備有“全量程”的最低“噪聲”)；

·高效靈活的測試解決方案，縮短用戶產(chǎn)品開發(fā)周期。

·基于嵌入式系統(tǒng)技術(shù)的全新而廣泛電子應(yīng)用：

·需要對大量“新技術(shù)”一之前只在高速系統(tǒng)中使用的技術(shù)，現(xiàn)在也廣泛應(yīng)用在嵌入式系統(tǒng)；

·需要對混合信號環(huán)境進(jìn)行測試分析；

·針對多樣化的總線，需要高效靈活的測試方案。

·基于無線通信技術(shù)的全新下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用：

·以中國為例，需要最全面的能夠支持包括CDMA2000，WCDMA，TD以及核心網(wǎng)的NGN、WiMAX、LTE在內(nèi)的各種技術(shù)的網(wǎng)絡(luò)和終端測試解決方案；

·需要有支持2G/3G融合互操作的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化解決方案和管理QoS客戶體驗的質(zhì)量分析方案；下一代通信不只是技術(shù)的競爭，更重要是網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用和用戶管理。

挑戰(zhàn)與解決策略

對于測試測量廠商來說，不僅僅要針對技術(shù)需求的重點來進(jìn)行策略調(diào)整，同時還要面對測試工程師提出的更多新要求，像如何滿足多樣化的測量需求和任務(wù)?如何降低選擇和使用測試儀器的風(fēng)險?如何加快用戶產(chǎn)品設(shè)計和調(diào)試周期?如何幫助用戶儀器投資最大化和產(chǎn)品創(chuàng)新?以上種種

挑戰(zhàn)，歸結(jié)到一點就是：現(xiàn)在我們身處在一個以方案為中心，以需求為導(dǎo)向，以服務(wù)為根本的新型電子測試市場。

面臨的挑戰(zhàn)中很重要的一點是如何在改進(jìn)性能的同時降低測試成本。當(dāng)然，改進(jìn)性能涉及到很多方面，與實際應(yīng)用是不同的。在研發(fā)實驗室中，改進(jìn)性能通常意味著實現(xiàn)更高的測量精度。在生產(chǎn)條件下，中心問題是提高產(chǎn)能同時保持測量可重復(fù)性和精度。在這兩種情況下，最復(fù)雜的事情是上一問題中所提到的快速變化的環(huán)境；每當(dāng)一種測量系統(tǒng)或測量方案變得比較完善時，似乎另外一種新的無線協(xié)議又需要進(jìn)行測試，或者半導(dǎo)體器件的幾何尺寸又在邁向45nm的道路上經(jīng)過了新一輪“縮小”，從而必須要對測試系統(tǒng)進(jìn)行重新設(shè)計甚至重新構(gòu)建。降低這種情況下的測試成本意味著儀器制造商必須在設(shè)計新產(chǎn)品時極富創(chuàng)意。他們的設(shè)計是否向后兼容之前的產(chǎn)品?是否能夠?qū)⒍喾N儀器的功能集成到一套工具中，或者在尺寸更小的設(shè)備中集成更多的通道?是否集成了智能的固件和軟件功能。從而縮短系統(tǒng)配置和調(diào)試所需的時間?

吉時利公司認(rèn)為。應(yīng)對挑戰(zhàn)必須不斷創(chuàng)新，其中包括研制出靈活而實用的測量儀器。例如。一種能夠在不同環(huán)境下用于不同測試的儀器，或者集成多種功能的單臺儀器，能夠節(jié)省用戶購買多臺儀器分別執(zhí)行各個任務(wù)的投資成本。很多先進(jìn)材料。包括納米技術(shù)和基于半導(dǎo)體的材料，都需要進(jìn)行多種電氣測量，例如超低電流和/或超高電阻特征分析。吉時利已經(jīng)在低壓測量領(lǐng)域獲得了經(jīng)驗。雖然吉時利在這一領(lǐng)域處于領(lǐng)先地位，仍不斷推進(jìn)測量技術(shù)，降低對產(chǎn)能增大的敏感性，提高生產(chǎn)良率，降低測試成本。

羅德與施瓦茨陳峰則展望了在通信和航天與軍用測試領(lǐng)域的技術(shù)發(fā)展需求及挑戰(zhàn)。新的電子技術(shù)的發(fā)展主要體現(xiàn)在通信技術(shù)和航天與國防技術(shù)的發(fā)展，具體頻率和帶寬以及數(shù)字處理的能力的提高，因此，測量技術(shù)在這方面也要隨之提高。需要有更高的速度、更寬的帶寬和更高的精度。在通信領(lǐng)域，LTE的應(yīng)用是近期發(fā)展的目標(biāo)；在航天與國防領(lǐng)域，新的測控技術(shù)、新型飛機與艦船、電子對抗以及隱形飛機和對應(yīng)的雷達(dá)技術(shù)帶來新的測試需求。

從性能上講，技術(shù)革新體現(xiàn)在數(shù)字處理技術(shù)的發(fā)展及其與射頻器件的優(yōu)化配合，將會有更高的精度和速度、更大的帶寬，從而幫助通信技術(shù)和國防應(yīng)用的技術(shù)發(fā)展。從功能上講，測試儀器會在通用性集成功能方面帶來突破。簡單說就是一臺多功能儀器完成以前一套測試系統(tǒng)的工作。例如，一臺接收機，同時具有頻譜分析、場強分析、調(diào)制分析、噪聲分析、矢量分析以及功率測試等等各項功能。同時，測試儀器要具有通用性和前瞻性，開放用戶接口，給用戶開發(fā)空間，從而幫助技術(shù)人員在研發(fā)中嘗試新技術(shù)和方案，推動技術(shù)發(fā)展。

結(jié)語

隨著電子技術(shù)的飛速發(fā)展，線路復(fù)雜性的不斷增加，環(huán)保節(jié)能的要求越來越嚴(yán)格，作為基礎(chǔ)工具的測試測量儀器被提出了更高的要求，精度、測試范圍、應(yīng)用領(lǐng)域的拓展和功能的多樣性都成為各測試廠商不斷追求的目標(biāo)。

全球的金融危機已經(jīng)對各行各業(yè)造成了重大的影響。各行業(yè)也都在不斷的消減經(jīng)費，壓縮研發(fā)預(yù)算，這些都對測試測量行業(yè)有一定的影響，由于總體用戶的需求下降，也造成各測試儀器廠商對于銷售預(yù)期的不確定性。技術(shù)上各儀器測試廠商可能對一些前景并不理想的行業(yè)產(chǎn)品進(jìn)行消減。這就要求測試儀器廠商本著如下原則進(jìn)行戰(zhàn)略調(diào)整：

·提供更精確的儀器硬件平臺，最大限度地提高信號保真度，減少測試方案的導(dǎo)入誤差量；

·提供高效的應(yīng)用解決方案，包括針對各種技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的專有軟件方案和探測方案{探頭和夾具等)；

·提供可定制的測試中心平臺。既能執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)測試流程，又能定制專有條件下的極限測試；

·提供世界級的專家咨詢網(wǎng)絡(luò)，最大限度地為用戶增值。

以上這些測試方案的創(chuàng)新，必將貫徹到電子行業(yè)從設(shè)計、開發(fā)到生產(chǎn)制造每一個環(huán)節(jié)，會極大推動用戶的技術(shù)創(chuàng)新進(jìn)程。尤其在當(dāng)前，那些意識到這些變化的電子測試設(shè)備廠商必將和中國用戶一起，最終實現(xiàn)了產(chǎn)品和產(chǎn)業(yè)的技術(shù)升級。

IPC職業(yè)培訓(xùn)與認(rèn)證項目走進(jìn)中國大專院校

5月14日，IPC(國際電子工業(yè)連接協(xié)會)中國區(qū)總經(jīng)理彭麗霞與來自南京職業(yè)技術(shù)學(xué)院、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的代表簽屬協(xié)議，該協(xié)會將免費贈送一定數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)文件作為兩所學(xué)校的教學(xué)使用。

目前，IPC在電子制造方面共有五項帶有培訓(xùn)認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，它們是：IPC-A-600、IPC-A-610、IPC/WFLMA-A-620、IPC J—STD-001和IPC-7711/7721。

另外，IPC還與南京電子學(xué)會電子制造專業(yè)委員會簽署合作協(xié)議，雙方將開展互換會員行動，彭麗霞還宣布IPC的航空航天標(biāo)準(zhǔn)向中國開放。