Фазовый модулятор — это схема, в которой фаза несущей волны управляется модулирующим сигналом. Существует два вида фазовой модуляции синусоидальной волны: прямая фазовая модуляция и косвенная фазовая модуляция. Принцип прямой фазовой модуляции заключается в использовании модулирующего сигнала для непосредственного изменения параметров резонансной петли, так что несущий сигнал через резонансную петлю генерирует фазовый сдвиг и формирует фазовую модулированную волну; метод косвенной фазовой модуляции сначала модулирует амплитуду модулированной волны, а затем преобразует изменение амплитуды в изменение фазы, чтобы достичь фазовой модуляции. Этот метод был разработан Армстронгом в 1933 году и называется методом модуляции Армстронга.
Электронно-управляемый микроволновый фазовращатель — это двухпортовая схема, используемая для обеспечения разности фаз между выходным и входным сигналами, которая может управляться управляющим сигналом (обычно напряжением смещения постоянного тока). Величина фазового сдвига может непрерывно изменяться в зависимости от управляющего сигнала или иметь заданное дискретное значение. Их называют аналоговыми и цифровыми фазовращателями соответственно. Фазовый модулятор — это бинарный модулятор фазовой манипуляции в микроволновых системах связи, использующий непрерывную прямоугольную волну для модуляции несущего сигнала. Синусоидальная фазовая модуляция может быть разделена на прямую и косвенную фазовую модуляцию. Используя соотношение, согласно которому угол амплитуды синусоидальной волны является интегралом мгновенной частоты, частотно-модулированная волна может быть преобразована в фазово-модулированную волну (или наоборот). Наиболее часто используемой схемой прямой фазовой модуляции является фазовый модулятор на основе варикапного диода. Схема косвенной фазовой модуляции сложнее, чем схема прямой фазовой модуляции. Ее принцип заключается в том, что один из путей несущего сигнала сдвигается на 90° фазовращателем и поступает в сбалансированный амплитудный модулятор для подавления амплитудной модуляции несущей. После соответствующего ослабления полученный сигнал добавляется к другому участку несущей для получения амплитудно-модулирующего сигнала. Эта схема характеризуется высокой стабильностью частоты, но фазовый сдвиг не должен быть слишком большим (обычно менее 15°) или вызывать серьезные искажения. Простой фазовый модулятор часто используется в FM-передатчиках.