本公开提出了一种多天线探测设备及方法，多天线探测设备包括N根天线、射频接收通道、控制模块及信号处理模块；N根天线用于从不同方向接收目标通信信号并共用射频接收通道；控制模块用于控制射频接收通道周期性地在阈值时间内依次分时选通N根天线，以形成接收信号；信号处理模块用于根据目标通信信号的第一时域位置及解调参考信号的本地序列，确定在接收信号中与解调参考信号对应的第一目标信号段；还用于根据本地序列，确定在第一目标信号段中相关能量值最大的信号分段为目标信号分段；及用于确定目标信号分段对应的天线所接收信号的方向为目标通信信号的来向。本公开仅利用一射频接收通道完成信号来向探测，设备体积小，成本低。