手機信號放大器(專業名：直放站)由天線、射頻雙工器、低噪聲放大器、混頻器、電調衰減器、濾波器、功率放大器等元器件或模塊組成上、下行放大鏈路。其工作的基本原理是：用前向天線（施主天線）將基站的下行信號接收進直放機，通過低噪放大器將有用信號放大，抑制信號中的噪聲信號，提高信噪比（S/N）；再經下變頻至中頻信號，經濾波器濾波，中頻放大，再移頻上變頻至射頻，經功率放大器放大，由后向天線（重發天線）發射到移動臺；同時利用后向天線接收移動臺上行信號，沿相反的路徑由上行放大鏈路處理：即經過低噪放大器、下變頻器、濾波器、中放、上變頻器、功率放大器再發射到基站。從而達到基站與移動臺的雙向通信。
手機信號放大器（手機信號增強器、微型直放站、手機信號伴侶、手機信號接入器、手機信號導入器），由于我國移動通信事業的飛速發展，移動通信用戶也隨之不斷增加，以至蜂窩規劃越來越小，基站位置越來越低；另一方面，隨著城市建設的發展，高層建筑不斷涌現，基于無線傳播的陰影效應，在這些高層建筑的背后或中間層會形成移動通信的信號盲區。此外，蜂窩移動通信基站在建造過程中，因為要避免鄰近小區的干擾，其天線輻射場方向圖主瓣有較大下傾角，以至高層建筑中上部一般不能有效接收信號。還有，由于建筑物等對電磁波的屏蔽效應，使得隧道、地鐵、地下商城、娛樂城、停車場以及酒店、寫字樓等一些封閉的大型建筑物內也無法正常接收移動通信信號。
由于我國土地面積大，人口分散，通訊資源相對匱乏。因此要從根本上解決這類問題非常困難，畢竟中國移動官方可設立的基站資源有限。但隨著科學技術的不斷發展，手機信號放大器已經成為一種較為成熟有效的解決方案。但是造成家里信號不好，打不通電話的原因有很多種，不同情況的現象一樣，但是原因不一樣，要解決也不是一刀切的。
底層小區信號差
室外街道有較好的信號，室內信號較差，這個是最一般的情況，主要是周邊的建筑把基站的信號擋住了造成的。
農村、郊區信號差
室外有微弱信號，室內基本沒有信號，信號差是由于農村、郊區基站不夠密集，有些地方距離基站較遠，造成了信號微弱。
大型廠房、別墅信號差
室外街道有較好信號，室內基本沒有信號，信號差是由于別墅、廠房的房間里面的鋼筋混凝土很難被900Mhz左右頻率的手機信號穿過，被擋住了
在CDMA網絡建設初期，由于基站數量較少，可以采用大功率的無線或光纖直放站。城市邊緣地區，主要是解決信號覆蓋問題。在已鋪設光纖的地區采用輸出功率為10W的光纖直放站。無光纖資源時，可利用無線直放站進行延伸覆蓋。采用方向性好的施主天線提取較為純凈的源信號，輸出功率為5W/10W，等同于基站的輸出，達到較好的覆蓋效果率。郊區、鄉村
郊區、鄉村主要是解決覆蓋問題。在鋪設光纖的地區采用大功率光纖直放站（10W/20W）擴大覆蓋范圍。對于無光纖資源但又能收到基站信號的地區，可采用無線直放站解決覆蓋問題。特殊情況下，還可采用移頻直放站來增加覆蓋距離
