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。
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。
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。
信號放大器安裝：一般安裝在離地2米以上，設備安裝的位置和室內外天線的距離要采用最短距離的走線方式（線路越長信號衰減就越大）以達到的效果。
線材的采用：信號增強器的饋線廣電（即有線電視）的標準為75Ω，但手機信號放大器是通信行業，50Ω才是標準，且阻抗不對會讓系統指標惡化。線材的粗細按現場實際情況來決定，線路越長線材就要采用越粗以減少信號的衰減。
