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 per onde sinusoidali: 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 dell'anello risonante, in modo che il segnale portante, attraversando l'anello risonante, generi uno sfasamento e formi un'onda modulata in fase. Il metodo di modulazione di fase indiretta, invece, modula prima l'ampiezza dell'onda modulata e poi trasforma la variazione di ampiezza in una variazione di fase, ottenendo così la modulazione di fase. Questo metodo fu ideato da Armstrong nel 1933 e prese il nome di metodo di modulazione di Armstrong.
Un sfasatore a microonde controllato elettronicamente è una rete a due porte utilizzata per fornire una differenza di fase tra i segnali di uscita e di ingresso, controllabile tramite 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. Questi dispositivi sono chiamati rispettivamente sfasatori analogici e sfasatori digitali. Il modulatore di fase è un modulatore a spostamento di fase binario (BSK) 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 secondo cui l'ampiezza dell'onda sinusoidale è l'integrale della frequenza istantanea, l'onda modulata in frequenza può essere trasformata in un'onda modulata in fase (o viceversa). Il circuito modulatore di fase diretto più comunemente utilizzato è il modulatore di fase a diodo varactor. Il circuito di modulazione di fase indiretta è più complesso del circuito di modulazione di fase diretta. Il suo principio di funzionamento consiste nel fatto che una delle vie del segnale portante viene sfasata di 90° da uno sfasatore e immessa in un modulatore di ampiezza bilanciato per sopprimere la modulazione di ampiezza della portante. Dopo un'opportuna attenuazione, il segnale ottenuto viene sommato all'altra via della portante per generare il segnale modulato in ampiezza. Questo circuito è caratterizzato da un'elevata stabilità di frequenza, ma lo sfasamento non può essere eccessivo (generalmente inferiore a 15°) né causare distorsioni significative. Un semplice modulatore di fase è spesso utilizzato nei trasmettitori radio FM.
