本发明公开了一种核磁共振波谱仪多通道分离矩阵式匀场线圈及设计方法。该匀场线圈包括奇数阶线圈组、偶数阶线圈组和零阶线圈，所述奇数阶线圈组用于在磁场区域中心轴线上生成目标磁场为特定函数形状的奇数阶项，所述偶数阶线圈组用于在磁场区域中心轴线上生成目标磁场为特定函数形状的偶数阶项，所述零阶线圈用于核磁共振信号的锁场，所述零阶线圈还用于目标磁场为特定函数形状的偶数阶项的矩阵组合产生零阶漂移的自校准。本发明将目标磁场为奇数阶项和偶数阶项进行分离设计，省去了补偿线圈结构。