Предложены принципы формирования многоканальных сенсоров параметров слоистых сред (диэлектрической проницаемости слоев и положения границ раздела между ними) на базе электромагнитных резонаторов. Акцент сделан на исследовании возможности создания сенсоров с одним резонатором, возбуждаемым на нескольких собственных частотах. Для резонаторов в виде распределенных длинных линий получены функции преобразования каналов в среде с произвольным числом слоев. Разработаны структуры и алгоритмы, устанавливающие однозначное соответствие между измеренными собственными частотами и параметрами слоистой среды. Приведены примеры практических применений с оценками ожидаемой точности измерения.