大口径射电望远镜的主反射面受重力、热等因素的影响会发生大尺度形变。主动反射面是补偿大尺度形变保证望远镜性能最有效的手段。对大尺度形变的快速测量是主动反射面高效率工作的核心问题。之前测量一次耗时约为 18 min，耗时较多。我们提出一种基于双波束的相位恢复法。此方法基于双波束的天线方向图具有相似性和重叠性的特点，在保证测量信噪比的同时，通过减少扫描区域，来缩短测量时间。过程如下：首先测量两个波束的一组部分聚焦和两组部分离焦天线方向图，再通过最小二乘数据处理即可得到大尺度形变。对天马望远镜进行重力和热形变的实测表明，本方法可在 8 min 内测量得到不同情况下的主反射面面形，测量精度可达 55 μm。采用此方法有效地改善了望远镜波束，提高了望远镜效率。此方法可应用于其他具有多波束接受系统的大型射电望远镜，具有广泛的应用前景。