世界上最遙遠(yuǎn)的距離不是用自己冷漠的心對(duì)愛你的人掘了一條無法跨越的溝渠，而是明明知道你在我面前，我想看卻怎么也找不到你

外星生物傳遞給我們的信息，是人類一直非常感興趣的話題，然而，對(duì)于很多高頻宇宙信號(hào)而言，能不能在復(fù)雜的信號(hào)中捕獲并且準(zhǔn)確觀察加以分析無疑是很多宇宙愛好者非常感興趣的話題，所以，雖然示波器不是捕獲外星信號(hào)的最主要的設(shè)備，我依然寧愿相信，示波器性能的每一次發(fā)展意味著人類與外面世界的溝通又前進(jìn)了一步。

軍備競(jìng)賽掃描

這一兩年，示波器的性能迎來了一次全面的提升期，很多人愿意去比較各個(gè)公司的示波器生態(tài)系統(tǒng)和軟件來強(qiáng)調(diào)示波器的競(jìng)爭(zhēng)能力，其實(shí)，若是比較一個(gè)公司產(chǎn)品的綜合實(shí)力，這點(diǎn)也許合理些，但是談?wù)摰阶铐敿獾氖静ㄆ?，各種性能的綜合指標(biāo)如何才是最關(guān)鍵的。

一向樂于領(lǐng)導(dǎo)示波器性能指標(biāo)記錄的力科公司推出WaveMaster8Zi-A，將示波器最基本的標(biāo)稱性能帶寬提升到45GHz，采樣率則借此提升到120GS/s。隨后最近在高端示波器方面耕耘頗深的安捷倫公司推出自己的旗艦型高端示波器Infiniium 90000 X 系列，帶寬最高32 GHz。兩個(gè)競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手都推出了最高端產(chǎn)品之后，示波器老大泰克終于忍不住在8月1日發(fā)售其最新的頂級(jí)示波器DPO/DSA70000D，最高帶寬33GHz。

論帶寬指標(biāo)，最先推出的力科獨(dú)孤求敗，泰克在安捷倫發(fā)布一年后推出的帶寬正好超過對(duì)手1GHz，很有壓對(duì)手一籌的感覺。而在最關(guān)鍵的模擬前端工藝上，力科和泰克都采用了SiGe技術(shù)，力科公司的30到45GHz帶寬8Zi-A 型號(hào)示波器采用了第六代DBI技術(shù)來有效可靠地?cái)U(kuò)展帶寬，且無DSP提升帶寬帶來的有害影響。泰克則是基于 IBM 8HP鍺化硅（SiGe）芯片組引入一種速度極快的技術(shù)，在一塊芯片上同時(shí)制備高速雙極性晶體管和標(biāo)準(zhǔn)CMOS的途徑，使最新示波器能夠提供市面上多個(gè)通道最快上升時(shí)間的能力。安捷倫的雖然現(xiàn)在看帶寬是最低的，但其專利“磷化銦（InP）”技術(shù)使新款示波器能夠提供業(yè)界最高的硬件模擬帶寬，并同時(shí)具有業(yè)界最低的本底噪聲和固有抖動(dòng)。獨(dú)有的氮化鋁封裝技術(shù)將 5 個(gè)磷化銦芯片集成到前端多芯片模塊中，而且該模塊采用了獨(dú)特的噪聲屏蔽和散熱技術(shù)。

而另一個(gè)重要的指標(biāo)是多通道是的實(shí)時(shí)帶寬和采樣率指標(biāo)，泰克的DPO/DSA70000D是雙通道100GS/s 33GHz，4通道50GS/s 的22G+Hz（據(jù)說是25GHz）實(shí)時(shí)帶寬，而力科WaveMaster8Zi-A帶寬45GHz時(shí)的采樣率可達(dá)到120GS/s,帶寬25到30 GHz時(shí)采樣率為40GS/s，帶寬20GHz時(shí)所有4通道采樣率達(dá)到40GH/s。至于安捷倫的Infiniium 90000 X，據(jù)透露，InP技術(shù)可以讓帶寬和采樣率保持單通道和多通道一樣的性能，但在技術(shù)文檔中顯示的是，雙通道最高32GHz，80GS/s 四通道是16GHz 40GS/s。從這個(gè)指標(biāo)上看，泰克作為DPO/DSA70000D最新推出的產(chǎn)品，實(shí)際效果暫時(shí)領(lǐng)先，不過推出最早的力科則可以采用兩臺(tái)示波器并聯(lián)的方式提供4通道30Ghz的測(cè)試體驗(yàn)，也不失為一種技巧。

競(jìng)賽目的何在？

競(jìng)賽的最根本目的就是展示自己的實(shí)力，畢竟以現(xiàn)有技術(shù)實(shí)力而言，示波器最核心的器件是模擬前端，而能夠開發(fā)出20GHz以上示波器模擬前端的工藝水平只有三大示波器廠商能夠做到，國內(nèi)示波器企業(yè)普源精電曾經(jīng)介紹過，用市場(chǎng)上的通用器件組建的示波器系統(tǒng)達(dá)到1GHz已經(jīng)很不容易，4GHz基本是極限，R&S最近推出的示波器產(chǎn)品也是受限于自身的芯片工藝開發(fā)問題，不敢挑戰(zhàn)10GHz以上的高端示波器領(lǐng)域。

從模擬前端技術(shù)對(duì)比而言，三家依然難分高下，力科產(chǎn)品的絕對(duì)指標(biāo)最高，但多通道支持實(shí)力略遜，泰克的多通道支持表現(xiàn)最好，但產(chǎn)品推出時(shí)間晚了至少1年。安捷倫雖然指標(biāo)上已經(jīng)不占優(yōu)勢(shì)，但由于不采用傳統(tǒng)的SiGe技術(shù)，從某模擬公司的介紹技術(shù)發(fā)展看，SiGe在15GHz以上的表現(xiàn)開始需要更多的優(yōu)化以保持性能，其InP是否能夠在以后的更高頻率上有更好表現(xiàn)反而更值得期待。不管如何，三大公司齊齊提升自己的頂級(jí)示波器標(biāo)稱值，意味著對(duì)外宣告自己在IC設(shè)計(jì)方面有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，下一步，就是把這種進(jìn)步通過優(yōu)化和壓低成本，轉(zhuǎn)化為中高端示波器領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)了，這點(diǎn)上看，后面的競(jìng)爭(zhēng)者日子會(huì)更難過一點(diǎn)。

當(dāng)然，另一個(gè)意義就在于新性能指標(biāo)帶來了全新的發(fā)現(xiàn)機(jī)會(huì)。雖然現(xiàn)在的電子應(yīng)用中，5GHz以下的信號(hào)占絕大多數(shù)，按照5倍經(jīng)驗(yàn)法則測(cè)算，25GHz已經(jīng)足夠用，但某些信號(hào)的驗(yàn)證如SerDES已經(jīng)接近20GHz，串行數(shù)據(jù)傳輸也開始提速，28Gbit/s的信號(hào)已經(jīng)開始進(jìn)行實(shí)際驗(yàn)證，光纖的速度則接近100Gbit/s。更多的高端示波器應(yīng)用其實(shí)涉及的是敏感的國防、航空航天里的高速信號(hào)傳輸和高性能雷達(dá)天線等射頻器件分析，這部分恰恰是三大示波器廠商較量高端示波器的利潤(rùn)追求，畢竟雖然銷量不大，但每臺(tái)高品質(zhì)示波器的利潤(rùn)是實(shí)打?qū)嵉奶煳臄?shù)字。所以，對(duì)于擁有各自固定客戶的三大示波器廠商而言，這個(gè)時(shí)候，絕對(duì)不能被競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手太早落下，因?yàn)檫@部分的客戶是忠誠而穩(wěn)定的，如果太久沒有先進(jìn)產(chǎn)品推出而損失客戶的話，短期內(nèi)是很難挽回的。

當(dāng)然，幾家示波器廠商推出的軍備競(jìng)賽現(xiàn)在看還有些許倉促，一方面，市場(chǎng)上支持的軟件只有相對(duì)應(yīng)的集中應(yīng)用，對(duì)于許多應(yīng)用還需要不斷完善分析軟件或者由客戶自己來開發(fā)。另一方面是高頻探頭的缺乏，目前30GHz以上的探頭還沒有推出，因此，實(shí)際30GHz以上的信號(hào)需要用更多的測(cè)試技巧來發(fā)現(xiàn)和捕獲，這是示波器帶寬提升之后的一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題。

呼應(yīng)到開頭的文字，我們經(jīng)?？吹胶芏嚯娪袄锓治鎏沼钪娴刃盘?hào)都是高頻信號(hào)分析，以光的波長(zhǎng)，加上FFT等的加權(quán)之后，對(duì)于光波等級(jí)的數(shù)字信號(hào)，我們現(xiàn)在的示波器的帶寬還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，但是，只要示波器廠商繼續(xù)發(fā)力研發(fā)，總有一點(diǎn)，100GHz帶寬的示波器會(huì)出現(xiàn)在我們面前。那時(shí)候，我們也許通過多種信號(hào)變換之后，有機(jī)會(huì)窺探一下各種宇宙射線的本來面目。