本发明实施例提出了一种测量二维阵列天线的波束合成方法及装置，该波束合成方法包括：测量所述天线单元的水平极化和垂直极化的幅度、相位信息；获取所述第一天线单元与第二天线单元之间沿水平x方向和垂直y方向的距离信息；其中，所述第一天线单元和第二天线单元分别为在所述多个天线单元中选定的两个天线单元；根据所述天线单元的水平极化和垂直极化的幅度、相位信息以及所述第一天线单元与第二天线单元之间沿水平x方向和垂直y方向的距离信息，将所述多个天线单元的水平极化和垂直极化的信号进行合成，以得到合成波束。本发明实施例通过对单天线及带天线罩的天线测试的远场数据进行波束合成，可实现带发射机的方向图等效测试。