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。
所謂的手機信號放大器，并不是指安裝上這類器械在原地不動就能改進通訊實際效果，手機信號單是歷經變大是不可以改進數據信號品質的。數據信號品質，在較大水平上取絕于信噪比，信噪比指數是不太可能根據簡潔的變大來改進的，由于在變大合理數據信號的與此同時，噪聲數據信號也獲得了一樣的變大。
手機通話的時候，GSM手機在信號弱的環境中通話，輻射功率壞可以達到1W(30dBm)。安裝放大器信號變好后手機通話的輻射功率大約為10mW(10dBm)左右。也可以說在差信號環境中安裝小功率放大器后，手機在通話的時候是減少了輻射。
信號放大器，是微型直放站又叫手機信號放大器，也叫手機伴侶。信號放大器從其名稱我們就知道其功能是放大信號。信號放大器的種類很多，比如電視信號放大器，收音機放大器等，所有的接收機里面都有信號放大器。專門放大手機信號的放大器叫手機信號放大器，主要用于解決室內手機信號盲區問題。
