本发明公开一种基于非厄米刻槽结构的微波传感器，由上自下包括金属层、介质基板和接地板；所述金属层包括人工表面等离激元传输线、局域表面等离激元谐振器、两个散射体；所述两个散射体用于构造非厄米奇异点系统；所述局域表面等离激元谐振器将人工表面等离激元波限制在局域表面等离激元谐振器附近，用于增强局域电磁场；本发明利用人工表面等离激元传输线，有效提高了传输线与局域表面等离激元谐振器之间的耦合强度，使得人工表面激元波在局域表面等离激元谐振器上高效传输。与传统的微波传感器相比，克服传统传感器在微小样本检测时检测极限较大和灵敏度较低的问题，对周围介质检测更加敏感，能够实现微小样本高灵敏度的传感。