Un modulateur de phase est un circuit dans lequel la phase d'une onde porteuse est contrôlée par un signal modulant. Il existe deux types de modulation de phase sinusoïdale : la modulation de phase directe et la modulation de phase indirecte. Le principe de la modulation de phase directe consiste à utiliser le signal modulant pour modifier directement les paramètres de la boucle de résonance, de sorte que le signal porteur, en traversant cette boucle, subisse un déphasage et forme une onde modulée en phase. La méthode de modulation de phase indirecte module d'abord l'amplitude de l'onde modulée, puis transforme cette variation d'amplitude en une variation de phase, afin d'obtenir la modulation de phase. Cette méthode a été mise au point par Armstrong en 1933 et est appelée méthode de modulation d'Armstrong.
Un déphaseur micro-ondes à commande électronique est un réseau à deux ports utilisé pour introduire un déphasage entre les signaux d'entrée et de sortie. Ce déphasage est contrôlé par un signal de commande (généralement une tension de polarisation continue). L'amplitude du déphasage peut varier de manière continue avec le signal de commande ou selon une valeur discrète prédéterminée. On parle alors de déphaseurs analogiques et de déphaseurs numériques. Le modulateur de phase est un modulateur à déplacement de phase binaire (PSK) utilisé dans les systèmes de communication micro-ondes. Il utilise un signal carré continu pour moduler le signal porteur. La modulation de phase sinusoïdale se divise en modulation de phase directe et modulation de phase indirecte. L'angle d'amplitude d'un signal sinusoïdal étant l'intégrale de sa fréquence instantanée, un signal modulé en fréquence peut être transformé en un signal modulé en phase (et inversement). Le circuit de modulation de phase directe le plus couramment utilisé est le modulateur à diode varactor. Le circuit de modulation de phase indirecte est plus complexe. Son principe repose sur le déphasage d'une des branches du signal porteur par un déphaseur de 90° avant son entrée dans un modulateur d'amplitude équilibré, qui supprime la modulation d'amplitude du signal porteur. Après une atténuation appropriée, le signal obtenu est ajouté à l'autre extrémité du signal porteur pour générer le signal modulé en amplitude. Ce circuit se caractérise par une grande stabilité en fréquence, mais le déphasage ne doit pas être trop important (généralement inférieur à 15°) ni engendrer de distorsion significative. Un modulateur de phase simple est fréquemment utilisé dans les émetteurs de radiodiffusion FM.