Un modulatore di fase è un circuito in cui la fase di un'onda portante è controllata da un segnale modulante. Esistono due tipi di modulazione di fase sinusoidale: la modulazione di fase diretta e la modulazione di fase indiretta. Il principio della modulazione di fase diretta consiste nell'utilizzare il segnale modulante per modificare direttamente i parametri del circuito risonante, in modo che il segnale portante, passando attraverso il circuito risonante, generi uno sfasamento e formi un'onda di modulazione di fase. Il metodo di modulazione di fase indiretta modula prima l'ampiezza dell'onda modulata e poi trasforma la variazione di ampiezza in variazione di fase, in modo da ottenere la modulazione di fase. Questo metodo fu creato da Armstrong nel 1933, chiamato metodo di modulazione di Armstrong.
Uno sfasatore a microonde a controllo elettronico è una rete a due porte utilizzata per fornire una differenza di fase tra i segnali di uscita e di ingresso che può essere controllata da un segnale di controllo (generalmente una tensione di polarizzazione CC). L'entità dello sfasamento può variare in modo continuo con il segnale di controllo o a un valore discreto predeterminato. Sono chiamati rispettivamente sfasatori analogici e sfasatori digitali. Il modulatore di fase è un modulatore a sfasamento binario nei sistemi di comunicazione a microonde, che utilizza un'onda quadra continua per modulare il segnale portante. La modulazione di fase sinusoidale può essere suddivisa in modulazione di fase diretta e modulazione di fase indiretta. Utilizzando la relazione per cui l'ampiezza dell'onda sinusoidale è un integrale della frequenza istantanea, l'onda modulata in frequenza può essere trasformata in un'onda modulata in fase (o viceversa). Il circuito di modulazione di fase diretta più comunemente utilizzato è il modulatore di fase a diodo varactor. Il circuito di modulazione di fase indiretta è più complicato del circuito di modulazione di fase diretta. Il suo principio è che un percorso del segnale portante viene spostato di 90° dallo sfasatore e entra nel modulatore di ampiezza bilanciato per sopprimere la modulazione di ampiezza della portante. Dopo un'attenuazione adeguata, il segnale ottenuto viene aggiunto all'altro percorso della portante per emettere il segnale modulante in ampiezza. Questo circuito è caratterizzato da un'elevata stabilità in frequenza, ma lo sfasamento non può essere eccessivo (generalmente inferiore a 15°) o causare una distorsione significativa. Un modulatore di fase semplice è spesso utilizzato nei trasmettitori FM.
