Modulator fazy to układ, w którym faza fali nośnej jest kontrolowana za pomocą sygnału modulującego. Istnieją dwa rodzaje modulacji fazy fali sinusoidalnej: bezpośrednia modulacja fazy i pośrednia modulacja fazy. Zasada bezpośredniej modulacji fazy polega na wykorzystaniu sygnału modulującego do bezpośredniej zmiany parametrów pętli rezonansowej, tak aby sygnał nośny, przechodząc przez pętlę rezonansową, generował przesunięcie fazowe i tworzył falę modulującą fazę. Metoda pośredniej modulacji fazy najpierw moduluje amplitudę fali modulowanej, a następnie przekształca zmianę amplitudy w zmianę fazy, aby uzyskać modulację fazy. Metoda ta została opracowana przez Armstronga w 1933 roku i nazywana jest metodą modulacji Armstronga.
Elektronicznie sterowany mikrofalowy przesuwnik fazy to dwuportowa sieć służąca do zapewnienia różnicy faz między sygnałami wyjściowymi i wejściowymi, która może być kontrolowana za pomocą sygnału sterującego (zazwyczaj napięcia polaryzacji stałego). Wielkość przesunięcia fazowego może zmieniać się w sposób ciągły wraz z sygnałem sterującym lub o z góry określoną wartość dyskretną. Nazywa się je odpowiednio analogowymi przesuwnikami fazy i cyfrowymi przesuwnikami fazy. Modulator fazy to binarny modulator z kluczowaniem fazy w mikrofalowym systemie komunikacyjnym, który wykorzystuje ciągłą falę prostokątną do modulacji sygnału nośnego. Modulację fazy fali sinusoidalnej można podzielić na bezpośrednią modulację fazy i pośrednią modulację fazy. Wykorzystując zależność, że kąt amplitudy fali sinusoidalnej jest całką częstotliwości chwilowej, fala modulowana częstotliwościowo może zostać przekształcona w falę modulowaną fazowo (lub odwrotnie). Najczęściej stosowanym układem modulatora fazy bezpośredniej jest modulator fazy diody waraktorowej. Układ pośredniej modulacji fazy jest bardziej skomplikowany niż układ bezpośredniej modulacji fazy. Zasada działania polega na tym, że jedna ścieżka sygnału nośnego jest przesuwana o 90° przez przesuwnik fazy i trafia do zbalansowanego modulatora amplitudy, aby stłumić modulację amplitudy nośnej. Po odpowiednim tłumieniu, uzyskany sygnał jest dodawany do drugiej ścieżki sygnału nośnego, aby wyprowadzić sygnał modulujący amplitudę. Układ ten charakteryzuje się wysoką stabilnością częstotliwości, ale przesunięcie fazowe nie może być zbyt duże (zwykle poniżej 15°) ani powodować poważnych zniekształceń. Prosty modulator fazy jest często stosowany w nadajnikach radiowych FM.
