Informamos sobre las simulaciones numéricas y validación experimental de un sensor plano de microondas basado en dos anillos acoplados que operan en el rango de 4-6 GHz. El sensor fabricado se utiliza para caracterizar la permitividad dieléctrica de aceites vegetales. Optimizamos los parámetros geométricos para mejorar la superposición entre las muestras de aceite en estudio y el campo eléctrico. Los resultados experimentales mostraron una excelente coincidencia con los resultados de la simulación. El sensor fabricado permitió recuperar la permitividad del aceite con una sensibilidad de aproximadamente 35 MHz por unidad de permitividad en el rango de frecuencia de interés. Esto allana el camino para la realización de sensores compactos y sensibles para una amplia variedad de campos que van desde la industria y la alimentación hasta la química y la biología.