Um modulador de fase é um circuito no qual a fase de uma onda portadora é controlada por um sinal modulador. Existem dois tipos de modulação de fase em ondas senoidais: modulação de fase direta e modulação de fase indireta. O princípio da modulação de fase direta consiste em utilizar o sinal modulador para alterar diretamente os parâmetros do circuito ressonante, de modo que o sinal portador, ao passar pelo circuito ressonante, gere uma mudança de fase e forme uma onda modulada em fase. Já o método de modulação de fase indireta modula primeiro a amplitude da onda modulada e, em seguida, transforma a variação de amplitude em variação de fase, obtendo-se assim a modulação de fase. Este método foi criado por Armstrong em 1933 e é conhecido como método de modulação de Armstrong.
Um deslocador de fase de micro-ondas controlado eletronicamente é uma rede de duas portas usada para fornecer uma diferença de fase entre os sinais de saída e entrada, que pode ser controlada por um sinal de controle (geralmente uma tensão de polarização CC). A quantidade de deslocamento de fase pode variar continuamente com o sinal de controle ou em um valor discreto predeterminado. Eles são chamados de deslocadores de fase analógicos e deslocadores de fase digitais, respectivamente. O modulador de fase é um modulador binário de chaveamento por deslocamento de fase (BPSK) em sistemas de comunicação por micro-ondas, que usa uma onda quadrada contínua para modular o sinal portador. A modulação de fase de onda senoidal pode ser dividida em modulação de fase direta e modulação de fase indireta. Usando a relação de que o ângulo da amplitude da onda senoidal é a integral da frequência instantânea, uma onda modulada em frequência pode ser transformada em uma onda modulada em fase (ou vice-versa). O circuito modulador de fase direta mais comumente usado é o modulador de fase com diodo varactor. O circuito modulador de fase indireta é mais complexo do que o circuito modulador de fase direta. Seu princípio é que um dos canais do sinal portador é deslocado em 90° pelo deslocador de fase e entra em um modulador de amplitude balanceado para suprimir a modulação de amplitude da portadora. Após a devida atenuação, o sinal obtido é adicionado ao outro canal da portadora para gerar o sinal modulado em amplitude. Este circuito caracteriza-se por alta estabilidade de frequência, mas a defasagem não pode ser muito grande (geralmente inferior a 15°) para evitar distorções significativas. Moduladores de fase simples são frequentemente utilizados em transmissores de radiodifusão FM.