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。
高層信號差
高層的手機信號差的原因和以上幾點都不同，其實高層的手機信號并不差，那為什么會仍然打不通電話呢？主要是因為高層可以接收到附近好幾個基站傳過來的信號，然而因為沒有阻擋，所以信號強度也差不多，于是手機就會在幾個基站之間頻繁地切換，這就是所謂的“乒乓效應”； [1]
投資效益
在組網初期，由于用戶較少，投資效益較差，可以用一部分手機信號放大器代替基站。用戶發展起來后現更換為基站，替換下來的手機信號放大器再進一步放置在更邊緣的地區，這樣一步步地滾動發展。
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。
采用75Ω的線材線讓主機與線材不匹配會讓駐波增加產生更多干擾問題，因此線材的選用要根據行業有所區分。
