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。
隨著建筑物的增多，所需的直放站數量也會隨之增加，就會出現一個基站配置多臺直放站的情況。但直放站的引入必然對基站產生干擾，干擾會隨著直放站數量的增多而加大，特別是大功率直放站的引入，會使系統干擾明顯加劇。因此，在城市密集區應當采用小功率（1W以下）直放站。
輸出功率、增益、自動增益控制
這是一組互相關聯的指標，應綜合考慮。
通常輸出功率在不超過信息產業部無線電管理局規定的限值的圖冊說明情況下，應分成若干等級供用戶選用，下行主要考慮覆蓋，上行保證基站滿意接收。因此，下行一般大于上行。
增益是將接收到的信號放大到額定輸出功率?？紤]到直放站安裝地點信號強度的差異，增益應是可調的。增益可以考慮將直放站接收到的信號電平放大到輸出功率來計算。
為了保證輸出功率穩定和避免輸出非線性，帶有≮20dB的自動增益控制（AGC）看來是必要的 [1] 。
