随着微波射频通信的快速发展,传输系统对相位和信号失真度等性能的要求逐渐提高,负群时延滤波器因其特殊的性能受到越来越多的关注。但是目前为止尚未形成关于负群时延滤波器的设计理论,且针对纯微带负群时延滤波器的相关研究成果较少,特别是可调的负群时延滤波器。本文在传统带通滤波器的综合方法的基础上,提出了负群时延滤波器的基于有损滤波器和带阻滤波器的两种方案的新型综合方法,并以此为基础分析和研究了负群时延滤波器的设计理论。在理论研究的基础上,本文设计了两款负群时延滤波器,分别可实现固定负群时延滤波器及单/双频段可调负群时延滤波器。本文首先提出一种采用电耦合方式耦合的新型开环谐振器结构,并利用此结构设计一款固定负群时延滤波器,并通过输入/输出阻抗匹配改善了滤波器的损耗特性。实测结果表明,该滤波器中心频率为2.149 GHz,所能实现的负群时延为-15.22 ns,插入损耗小于27.43 dB。与相关研究相比,该滤波器能够在衰减较小的情况下实现较大的负群时延。在固定负群时延滤波器设计的基础上,本文利用微带线和短路耦合线设计了单/双频段可调的负群时延滤波器,所设计的可调滤波器具有灵活的调谐性,可以实现独立可调的中心频率和负群时延,也可同时对所有参数进行调节。单频段可调滤波器能够实现的中心频率和负群时延的最大调节范围分别为1.450~1.870 GHz和-2~-30 ns,双频段可调滤波器的中心频率分别在1.435~1.855 GHz和2.395~2.695 GHz范围内可调,负群时延最大可调范围分别是-4~-22 ns和-4~-32 ns。实测结果均与仿真结果高度吻合,与相关研究成果相比,所设计的可调滤波器插入损耗更小且具有更宽的可调范围。