Modulator fazy to obwód, w którym faza fali nośnej jest kontrolowana przez sygnał modulujący. Istnieją dwa rodzaje modulacji fazy 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 przez pętlę rezonansową generował przesunięcie fazowe i tworzył falę modulacji fazy; Metoda pośredniej modulacji fazy najpierw moduluje amplitudę modulowanej fali, a następnie przekształca zmianę amplitudy w zmianę fazy, aby uzyskać modulację fazy. Metoda ta została stworzona przez Armstronga w 1933 roku i nosi nazwę metody modulacji Armstronga
Elektronicznie sterowany mikrofalowy przesuwnik fazowy to dwuportowa sieć wykorzystywana do zapewnienia różnicy fazowej między sygnałami wyjściowymi i wejściowymi, która może być kontrolowana za pomocą sygnału sterującego (zazwyczaj napięcia polaryzacji prądu stałego). Wielkość przesunięcia fazowego może zmieniać się w sposób ciągły wraz z sygnałem sterującym lub przy określonej wartości dyskretnej. Nazywa się je odpowiednio analogowymi i cyfrowymi przesuwnikami fazy. Modulator fazy to binarny modulator kluczowania z przesunięciem fazowym w systemie komunikacji mikrofalowej, który wykorzystuje ciągłą falę prostokątną do modulowania sygnału nośnego. Modulację fazy sinusoidalnej można podzielić na bezpośrednią modulację fazy i pośrednią modulację fazy. Korzystając z zależności, że kąt amplitudy fali sinusoidalnej jest całką częstotliwości chwilowej, falę modulowaną częstotliwością można przekształcić w falę modulowaną fazowo (lub odwrotnie). Najczęściej stosowanym obwodem bezpośredniego modulatora fazy jest modulator fazy diody waraktorowej. Obwód pośredniej modulacji fazy jest bardziej skomplikowany niż obwód bezpośredniej modulacji fazy. Zasada działania polega na tym, że jedna trasa sygnału nośnego jest przesuwana przez przesuwnik fazowy o 90° i wchodzi do zbalansowanego modulatora amplitudy, aby stłumić modulację amplitudy nośnej. Po odpowiednim tłumieniu uzyskany sygnał jest dodawany do drugiej trasy nośnej w celu wyprowadzenia sygnału modulującego amplitudę. Układ ten charakteryzuje się dużą stabilnością częstotliwości, jednak przesunięcie fazowe nie może być zbyt duże (zwykle mniejsze niż 15°) ani poważne zniekształcenia. Prosty modulator fazy jest często stosowany w nadajnikach FM.
