本发明提供了一种可分离二维非均匀布局宽带宽角扫描阵列天线设计方法，属于天线技术领域。该方法包括如下步骤：将宽带宽角扫描波束综合问题利用“设计频率”的概念转化为在单一设计频率下的侧射方向图综合。通过位置微扰得到设计频点上高增益波束的非均匀布局。将优化得到的非均匀线阵沿水平方向等间隔复制得到可分离二维非均匀布局的阵列。水平方向上同一高度的若干单元可看作一个子阵,并对子阵进行考虑有源单元方向图的精确赋形波束综合，从而实现方位维宽波束的要求。本发明提出的阵列布局结构简单、阵列通道少且系统成本低。