本发明公开了一种制备高重复性氧化钒薄膜的方法及其设备。该方法包括以下步骤:步骤1、将氧气和氩气按比例预先配气;步骤2、将经过步骤1预先配气处理的氧氩混合气体充入溅射腔室,调整镀膜过程中衬底温度、气体流量、溅射腔室压力、聚焦源离子束能量和束流密度的参数值,以确定单次镀膜的工艺条件;步骤3、在步骤2的溅射镀膜工艺条件下连续镀膜。该设备包括溅射腔室,溅射腔室设有进气管,它还包括通过进气管与溅射腔室连接的配气室。本发明采用了预先配气方案,在单次镀膜过程中从配气室内引气,确保在镀膜过程中维持溅射腔室内氧气分压恒定,进而制备出高重复性的氧化钒薄膜。