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。
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
通常，對信號放大器的要求主要應以基站的技術要求為依據。 工作頻帶 中國移動：885-909,930-954Mhz 中國聯通：909-915,954-960Mhz 中國電信：825-835,870-880Mhz 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。考慮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。 關于容差、額定輸出功率和額定增益，只要規定一個就可以了。一般規定增益容差比較合適。因為測試時是將增益調到，改變輸入電平使輸出達到額定值。既然是這樣，額定功率當然就不必規定容差了，而這時，輸入電平也因增益不同而不同。
