本发明属于微波测量及传感技术领域，尤其涉及一种用于测量材料介电常数的高灵敏度微波传感器，包括复合板，复合板的顶面设置有传输部，复合板的底面开设有凹槽，传输部与凹槽之间形成电场，复合板上开设有防止电场能量泄漏的若干金属通孔，若干金属通孔对称设置在传输部两侧且分布在凹槽的四周，若干金属通孔之间设置为谐振区域，谐振区域用来放置待测物品且位于复合板的顶面。本发明可以实现小型化、低成本、高精度的介电常数测量，适用于测量微波电路中使用的高频板材介电常数值。