移动装置测量需求再进化　基础仪器换机潮涌现 - 全文

行动装置市场持续升温将为电子量测仪器商引来春燕。晶片商和系统厂不断扩大投资行动装置研发与製造，已刺激基础仪器採购需求劲扬；其中，仪器商最看好示波器出货成长力道，纷纷加码布局更高频宽、取样率及有效位元数（ENOB）的新方案，同时也因应行动装置电路复杂度及通讯协定测项增加，全面提升讯号产生器、频谱/网路分析仪功能，竞逐商机。

行动装置风潮推助 基础量测需求热度翻扬

安捷伦（Agilent）电子量测事业群应用工程部协理陈俊宇表示，基础仪器是所有量测的根本，举凡验证实验室、晶片及模组/系统开发商，均须不断添购示波器、频谱分析仪、讯号产生器及电源供应器等，以因应电源讯号、射频（RF）通讯、时域/频域及系统电路分析需求。近来随着行动装置大行其道，无论研发端或产线端均倍感产品上市时程压力，因而再度刺激各种类形的基础仪器出货量节节升高。

特别是行动装置印刷电路板（PCB）设计空间局限，电路布局相当紧密，设计人员须利用功能更完整的仪器检视系统元件运作、RF讯号发送及电气特性，并进一步克服电磁干扰（EMI）及电磁相容（EMC）问题；因而激励仪器商提升示波器取样率、ENOB表现，以满足元件开发商、手机塬始设备製造商（OEM）换机需求。

陈俊宇指出，行动装置电路复杂度加剧，仪器商也须投入研发精準度更高并具有时域反射（TDR）分析功能的网路分析仪，方能协助系统开发商有效掌握RF天线、讯号衰减与阻抗等特性。此外，考量工程师随时随地均有量测需求，仪器商亦逐步导入蓝牙（Bluetooth）、通用序列汇流排（USB）介面，让仪器与待测物连接更灵活、便捷。

罗德史瓦兹（R&S）业务及应用支援服务部协理卢迦立则强调，行动装置升级长程演进计画（LTE）、802.11ac通讯功能的脚步加快，更将带动仪器商扩充频谱分析仪、讯号产生器/分析仪的频宽支援及宽频解调功能，以因应更多元、传输速率倍增的无线通讯协定测试，以及更广泛的RF天线特性描述要求。

无线量测复杂度剧增 综合测试仪需求火热

LTE正加速将朝多重输入多重输出（MIMO）、载波聚合（Carrier Aggregation）技术演进，而802.11ac也将扩充天线数，实现1Gbit/s传输速率；同时，近距离无线通讯（NFC）在行动支付及家电管理的应用也迅速成形，均导致行动通讯量测需求暴增。仪器商已开始布局多功能、高频宽综合无线通讯测试仪器，以掌握全新商机。

图1 罗德史瓦兹应用工程支援部经理林志龙（左）认为，LTE MIMO OTA测试亦是仪器商今年布局重点。右为罗德史瓦兹数位电子量测部专案经理叶品显

罗德史瓦兹应用工程支援部经理林志龙（图1左）表示，全球两百多家电信商今年将跟进北美电信业者投入LTE商转，并开始要求MIMO功能及后续发展LTE-Advanced所需的载波聚合测试；同时，网通设备厂亦加速将无线区域网路（Wi-Fi）产品升级至802.11ac规格，因而带动相关技术量测需求涌现，不仅挹注基础仪器出货成长动能，亦激励仪器商竞逐性价比更高的综合测试仪器，争取市场出线机会。

林志龙指出，新兴行动通讯标準大举出笼、规格也大幅升级，且相关厂商还要克服晶片开发及终端产品上市时程紧促的挑战，遂使量测方案须朝多功能测试发展。目前，仪器商均强攻具TD/FDD-LTE、802.11n/ac Wi-Fi等多种通讯协定综合测试能力的讯号产生器、讯号分析仪；其中，罗德史瓦兹又更进一步整合VoLTE测试功能，并发展可同步执行讯号产生/分析、频谱分析及波形观测的综合测试设备，让所有量测一次到位。

林志龙更透露，近来NFC功能开始由高阶往中低阶手机渗透，且在家电控制方面的应用亦极具潜力，市场正快速蓬勃；因此，包括罗德史瓦兹等仪器大厂均规画将NFC测试功能纳入旗下综合测试平台，卡位新一代行动装置量测商机。 不只是扩充仪器的协定支援和综合分析功能，量测业者也考量LTE、LTE-Advanced和802.11ac等新兴行动通讯标準的高频宽量测需求，持续提高仪器硬体规格。

林志龙强调，新技术量测要求是驱动基础仪器功能与应用扩增的主要动能，以LTE-Advanced载波聚合与802.11ac为例，分别需100MHz、160MHz频宽，因此今年仪器商均预计提高新款讯号产生器/分析仪的规格至160MHz解调频宽。

争抢RF无线测试大饼 仪器商掀模组化设计竞赛

除提升仪器频宽与通讯协定支援能力外，为以最经济且具有设计弹性的方式，满足所有新兴行动通讯测试需求，包括安立知（Anritsu）、安捷伦及美商国家仪器等电子量测仪器厂亦积极投入模组化、多功能（Multi-Function）仪器布局，相互在无线RF测试市场较劲。

图2 安立知业务暨产品技术支援部门副理杜建一强调，除耕耘无线测试市场外，安立知亦积极部署有线测试新方案，瞄準高速影音传输量测商机。

安立知业务暨产品技术支援部门副理杜建一（图2）表示，行动装置OEM推升产线生产速度的需求迫在眉睫，因而要求多功能量测设备，以一次解决各种无线RF测试，缩短流程。为此，安立知已在今年初新增一款通用无线测试仪，採用模组化方式整合讯号分析仪、向量讯号产生器，不仅涵盖所有行动通讯协定测试功能，还可让客户因应不同规格的装置生产需求，选择各种性能配置。

杜建一分析，目前LTE MIMO虽仅支援2×2或4×2天线，而802.11ac则多为SISO设计；但在云端运算热潮下，追求更高传输速率势在必行，预估未来两项技术均将扩增收发天线数，造成更严峻的测试挑战。模组化单机（One Box）仪器能因应技术发展，在适当时机导入新功能，因而更具投资价值。

此外，无线技术不断推陈出新，应用频段及频宽需求变化也将驱动仪器软硬体升级，此亦突显模组化仪器的优势。杜建一透露，安立知正加紧投入研发LTE-Advanced载波聚合、NFC、802.11ad及Super Wi-Fi量测方案，未来视市场需求状况，将陆续整进旗下通用无线测试仪，快速提供完整的通讯协定支援。

杜建一还指出，锁定OEM扩大产品测试吞吐量的需求，安立知也致力优化旗下平行测试（Multi-DUT）解决方案，将通用无线测试仪外接业界最高密度的十六埠Switch Box，加快25%以上行动装置产线测试速度。

图3 美商国家仪器行销经理郭皇志表示，PXI模组化设计仪器可提供ATE等级的测试功能，并将设备成本控制在一般中小型厂商可接受的範围。

有别于单机仪器设计，美商国家仪器则强打PXI模组化整合方案。美商国家仪器行销经理郭皇志（图3）认为，PXI相对于One Box设计更具弹性及客製化优势，可迅速针对OEM低到高阶产品布局，量身打造测试设备，并透过PC软体快速拟定测试计画。由于智慧型手机、平板电脑市场竞争激烈，製造商在时间就是金钱的考量下，已开始扩大採购PXI设备。

看好行动测试商机，安捷伦亦全力推广PXI模组化仪器，透过将讯号产生/分析及频谱功能分拆成不同模组，再以PXI标準串连运作，可由客户自行决定搭配，实现更灵活、可扩充的量测方案。此外，莱特菠特（LitePoint）亦已提供整合型单机测试平台，协助产线端业者进行多工测试，以缩减量测时间及成本。

不仅无线测试仪器朝模组化发展，示波器亦兴起异质功能整合风潮。由于高速联网、低功耗行动装置带动新兴量测需求，且上市时程紧凑压缩测试时间，均驱动量测业者翻新示波器硬体架构，激励一线仪器大厂发展示波器加误码率分析仪、频谱分析仪、讯号产生器或功率电表的模组化功能整合方案，以加速客户设计除错并节省测试成本。

示波器整合异质功能 行动装置量测一机搞定

图4 安捷伦大中华区数位量测市场部经理杜吉伟分析，业界对量测方案的性价比要求日益严格，基础仪器朝单机多功能整合方向发展已成大势所趋。

安捷伦大中华区数位量测市场部经理杜吉伟（图4）表示，因应行动装置大量、高速且复杂的测试挑战，研发端及产线端业者均要求基础仪器内建更多功能，以便一次解决系统电路除错、讯号收发、EMI及功率变化等大部分测试项目，而缩短测试流程与成本。此即刺激量测业者投入模组化仪器设计，从而发挥最佳弹性与成本效益来扩充仪器功能，吸引客户将既有仪器汰旧换新。

由于示波器係所有电子产品开发与製造不可或缺的设备，因此，仪器商纷纷以示波器为主体，开始导入多元量测功能。杜吉伟强调，示波器加频谱分析仪、误码率/逻辑/协定分析仪、函数/任意波形产生器、电源供应器和电表相互整合的模组化设计架构，能让仪器功能更加齐全，并降低客户设备总持有成本，因而成为量测业者卡位行动测试市场的重要武器。

自去年以来，安捷伦、罗德史瓦兹、安立知、美商国家仪器及皇晶科技等仪器商，已相继发布示波器整併其他基本时域、频域、逻辑和电源分析，以及讯号功能的多合一测试方案；且上述业者今年亦已计画推出同系列新产品，显见仪器异质功能整合热潮将持续延烧。

郭皇志则强调，拜仪器功能整合需求涌现之赐，运用PXI标準介面打造成本便宜、可扩充测试设备的方式将愈来愈受到市场青睐。主因係PXI可灵活加入先进、客製化的功能模组，如各种功率规格的电子负载、RF收发器，以及可辅助自动化测试的机器视觉解决方案；同时又能避免单机整合所有功能的高昂成本与投资风险。

郭皇志更透露，近期中国大陆和其他新兴国家手机製造商纷纷以低价、产品快速上市策略，蜂拥投入行动装置市场，使一线品牌业者倍感威胁。因此，品牌厂在成本及测试时间的压力下，正逐渐捨弃动辄新台币千万价位、系统整合复杂度较高的大型自动化测试设备（ATE），转向採购效能接近，却能缩减近九成测试成本的PXI模组化仪器，以提升量产效益。

由于手机纳入更多无线通讯晶片，也加剧系统EMI、EMC问题，因此对以往着重电路、时域分析的示波器而言，须增加频谱或逻辑分析功能，帮助系统厂掌握细微的杂讯。罗德史瓦兹数位电子量测部专案经理叶品显（图1右）指出，该公司已透过扩充通道方式，让示波器在量测一般类比及数位讯号时，亦可同时进行简单的频谱分析，实现一机多用，有助产线测试人员减轻额外设备投资成本。

此外，示波器还须提高测试速度，才能满足行动装置快速上市的要求。杜建一指出，目前安立知除已具备示波器加误码率/频谱分析仪的模组化仪器设计外，更投入大量资源发展多路测试技术，并透过软体及韧体方式简化控制，让示波器提升频宽支援和即时分析能力，以助力行动装置研发端与产线端业者及早推出产品。

基础仪器迈向Turn Key整合方案

另一方面，中国大陆、东南亚OEM竞逐行动市场商机，亦将挹注基础仪器出货动能。陈俊宇透露，为加快产品上市时程，亚洲OEM对基础仪器採购的需求显着上扬，已吸引量测仪器业者竞相扩建技术支援中心并强化通路布局，卡位市场商机。

图5 浩网科技量测仪器业务部业务经理林鸣轩提到，浩网新一代RF测试连接缆线与连接器，品质已能媲美国际大厂产品，且成本更加亲民。

浩网科技量测仪器业务部业务经理林鸣轩（图5）表示，考量新兴国家中小型OEM技术能量不足，仪器代理商也投入扮演塬厂与客户端的沟通桥梁，在确切掌握相关设计需求后，提供一整套组合多元基础仪器的Turn Key测试系统，节省客户自行评估採购及调校仪器所须花费的时间与金钱。

以行动装置电源量测方案为例，製造商须透过电源讯号分析仪、电源供应器、电子负载及电表组成复杂的电源模拟方案，才能看出装置在联网或非联网状态下的功率变化。因此，林鸣轩强调，仪器商若能针对产线需求打造客製化的单机式测试仪（One Box Tester， OBT），将为客户在系统设计改良方面省下大量时间，助力其领先对手推出产品。

林鸣轩也指出，随着行动通讯量测重要性遽增，仪器商除全力扩充高频、高速频域/协定分析和向量讯号产生设备外，亦须考量行动装置出货量大增后，周边配备频繁使用的汰换需求。由于仪器连接方案对量测成功率有决定性的影响，因此，浩网科技今年将以高性价比RF测试连接缆线、连接器为产品研发重点，并搭配Turn Key测试系统销售，抢攻行动市场商机大饼。

不仅与时域、频域量测相关的仪器需求看涨，由于行动装置对功耗与待机时间要求严格，可支援更低电压电流範围的电源供应器买气也正持续加温。显见今年在行动装置RF、电源量测需求带动下，各种基础仪器均可望有不错的出货表现。