Un modulador de fase es un circuito en el que la fase de una onda portadora se controla mediante una señal moduladora. Existen dos tipos de modulación de fase de onda sinusoidal: modulación de fase directa e indirecta. El principio de la modulación de fase directa consiste en utilizar la señal moduladora para modificar directamente los parámetros del bucle resonante, de modo que la señal portadora, a través de este, genere un desfase y forme una onda de modulación de fase. El método de modulación de fase indirecta modula primero la amplitud de la onda modulada y luego transforma el cambio de amplitud en un cambio de fase para lograr la modulación de fase. Este método fue creado por Armstrong en 1933 y se denomina método de modulación de Armstrong.
Un desplazador de fase de microondas controlado electrónicamente es una red de dos puertos que se utiliza para proporcionar una diferencia de fase entre las señales de salida y entrada que puede controlarse mediante una señal de control (generalmente una tensión de polarización de CC). La cantidad de desplazamiento de fase puede variar continuamente con la señal de control o en un valor discreto predeterminado. Se denominan desplazadores de fase analógicos y desplazadores de fase digitales, respectivamente. El modulador de fase es un modulador binario por desplazamiento de fase en el sistema de comunicación por microondas que utiliza una onda cuadrada continua para modular la señal portadora. La modulación de fase de onda sinusoidal se puede dividir en modulación de fase directa y modulación de fase indirecta. Utilizando la relación de que el ángulo de amplitud de la onda sinusoidal es integral de la frecuencia instantánea, la onda modulada en frecuencia se puede transformar en una onda modulada en fase (o viceversa). El circuito modulador de fase directo más utilizado es el modulador de fase de diodo varactor. El circuito de modulación de fase indirecta es más complejo que el circuito de modulación de fase directa. Su principio consiste en que una ruta de la señal portadora se desplaza mediante el desfasador de 90° y entra en el modulador de amplitud balanceado para suprimir la modulación de amplitud de la portadora. Tras una atenuación adecuada, la señal obtenida se añade a la otra ruta de la portadora para generar la señal moduladora de amplitud. Este circuito se caracteriza por una alta estabilidad de frecuencia, pero el desfase no debe ser demasiado grande (generalmente inferior a 15°) ni causar distorsión grave. El modulador de fase simple se utiliza a menudo en transmisores de radiodifusión FM.
