Обзор рынка анализаторов спектра и сигналов

Введение 

За последние 30 лет, начиная с 90-х годов, отечественная радиоэлектронная промышленность активно использовала контрольно-измерительное оборудование иностранного производства. Данная ситуация сложилась из-за нехватки альтернативной продукции отечественного производства и/или малого объёма производства, отсутствия у неё необходимого функционала.  За эти годы потребители привыкли к качеству, возможностям и эргономике иностранных образцов анализаторов спектра. Пользователи даже и не думали смотреть в сторону отечественной продукции. 

В 2022 году ситуация на рынке изменилась. Закрылись поставки иностранного оборудования, и, как результат, резко возрос интерес к продукции отечественного производства. На рынке стала появляться продукция, о которой никто и не подозревал. Оказалось, что и у нас есть анализаторы спектра собственного производства. В настоящее время активно ведутся разработки в различных направлениях. На рынке появляется новая продукция, удовлетворяющая потребностям заказчиков. 

Настольные анализаторы сигналов и спектра 

Рассмотрены организации-изготовители, имеющие на момент анализа действующие номера в Госреестре средств измерений (СИ) [1, 2].

В табл. 1 приведён список номеров Госреестра с указанием производителя средства измерений.

Данные таблицы свидетельствуют о том, что рынок анализаторов спектра и сигналов прочно занят продукцией иностранного производства. Это подтверждает выводы, сделанные информационно-аналитическим центром ФГУП «ВНИИФТРИ» [3]. В соответствии с ними общий объём рынка анализаторов спектра на 2021 год в России оценивается в 514 позиций, из них лишь 94 анализатора являются приборами отечественного производства. Производственные мощности отечественных приборостроителей оцениваются лишь в 240 приборов в год, что соответствует 47% от общего рынка. Однако, на наш взгляд, это завышенная оценка, и реальные производственные мощности гораздо скромнее. 

При этом производимые в РФ радиотехнические средства в основном относятся к нижнему частотному диапазону. В области сверхвысокочастотного оборудования безальтернативной является продукция западных производителей [4].

Для наглядности приведём график количества первичных поверок настольных анализаторов спектра и сигналов в динамике по годам (рис. 1) (табл. 2).


Анализ рынка настольных АС с указанием производителей приведён на рис. 2 и в табл. 3. 


Исходя из рис. 2, можно сделать вывод, что доля отечественных анализаторов спектра на рынке неуклонно растёт. Этому способствуют и введение ограничений на использование иностранной продукции на оборонных предприятиях, и новые разработки отечественной промышленности. Однако на сегодняшний момент объём отечественной продукции занимает лишь малую часть рынка – как говорится, «капля в море». 

По данным табл. 3, в 2023 году было поставлено всего лишь 57 российских АС против 669 иностранных образцов.

Несмотря на ограничительные меры как со стороны недружественных государств, так и внутри страны, пальму первенства занимают производители из США и Германии. Также активно наращивают обороты поставок китайские производители. 

Вспышка COVID-19 привела к значительным колебаниям исследуемого рынка. Пандемия по-разному повлияла на каждого производителя. В 2020 году наблюдался явный провал в поставках нового оборудования. Это было связано в том числе и с тем, что часть проектов была заморожена и перенесена на более поздние сроки. 

В 2022 году также наблюдается «просадка» в поставках анализаторов спектра. Это частично связано с постпандемийным эффектом, а также с февральскими событиями 2022 года. 

При этом, несмотря ни на что, рынок анализаторов спектра в 2023 году показал хорошую динамику продаж.

Портативные анализаторы спектра

Для наглядности приведём график количества первичных поверок портативных анализаторов спектра и сигналов в динамике по годам (рис. 3 и табл. 4).


Если в настольных анализаторах спектра есть альтернативы иностранной продукции, то в направлении портативных АС отечественного оборудования практически нет, за исключением, пожалуй, портативного бездисплейного анализатора спектра «СК-4 Ново «АС-12», имеющего диапазон частот до 14,5 ГГц. Данный прибор является специализированным решением (малые габариты, отсутствие дисплея) и может быть использован для решения задач измерения помехоэмиссии и наводок. Общий объём продаж за 2023 год составляет около 14 устройств, это менее 10% от общего объёма рынка портативных приборов.  

На рис. 4 и в табл. 5 приведены данные по продажам портативного оборудования.


Исходя из данных, приведённых в табл. 4, наблюдается практически равномерное распределение объёмов продаж из года в год. При этом в 2022 году на рынок вышли новые производители переносных анализаторов спектра, «перетянув» часть рынка на себя.

По нашей информации, в настоящее время несколько отечественных производителей измерительного оборудования ведут разработки портативных анализаторов спектра. В частности, АО «ПК «Новэл» ведёт разработку комбинированного прибора, включающего в себя как анализатор спектра, так и векторный анализатор цепей. 

Анонсы новинок ожидаются в 2025 году.

Анализаторы фазовых шумов

Заметную роль в сегменте настольных приборов играют анализаторы фазовых шумов. Как видно из названия, данный прибор специально создан для оценки однополосного фазового шума различных устройств (ГУН, опорные генераторы, модули, блоки 
и т.д.). При этом разработчику, помимо измерений ФШ, ещё важно наблюдать спектр измеряемого сигнала для оценки чистоты спектра. 

Ряд производителей комбинируют данный функционал и выпускают два прибора в одном: анализатор фазовых шумов и полноценный анализатор спектра. Часть производителей используют лишь обрезанный функционал анализатора спектра или так называемый «Spectrum Monitor».
Рынок анализаторов фазовых шумов специфичен, а объёмы потребления невелики (в 2023 году было поставлено 68 приборов, внесённых в Госреестр). Однако стоимость такого оборудования выше, чем стоимость простого анализатора спектра. Таким образом, в денежном эквиваленте рынок анализаторов шумов очень интересен для производителей и поставщиков оборудования.

Сейчас на рынке представлены модели трёх основных производителей. 

И все они, естественно, зарубежного производства [1] (рис. 5 и табл. 6).


Разработка анализаторов фазовых шумов отечественными предприятиями также ведётся. Создание данного прибора подразумевает использование высококачественной элементной базы, наличия ПО и высокопроизводительных ПК для проведения вычислений. Всё это усложняет разработку данного типа оборудования. Поэтому сложно судить о времени появления отечественного анализатора ФШ на рынке.

Выводы 

В заключение можно продемонстрировать результаты работы отечественной промышленности по производству анализаторов спектра начиная с 2019 года.  

С точки зрения импортозамещения дела в этой отрасли обстоят не очень хорошо. Как видно из графика, к 2023 году Россия увеличила своё производство на 27%, но это не помогло превзойти объём выпускаемой продукции недружественных стран1 (рис. 6). 

Литература

1. URL: https://fgis.gost.ru.
2. URL: https://import-net.vniims.ru.
3. XII Всероссийская научно-техническая конференция «Метрология в радиоэлектронике» // Материалы конференции. ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево – 2023.
4. Апрелев А.В. Анализ состояния парка средств измерений радиотехнических величин и потребностей предприятий промышленности в эталонах и средствах измерений по данным информационно-аналитического центра // ВНИИФТРИ-2023. Материалы конференции. ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево – 2023.