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。
手機信號放大器與基站比較：
覆蓋面積
同等覆蓋面積時，使用手機信號放大器投資較低，更為經濟
覆蓋靈活性
一個基站基本上是圓形覆蓋，多個手機信號放大器可以組織成多種覆蓋形式。如“一”字型排開，可以覆蓋十幾至幾十公里的路段。也可以組織成“L”型、“N”型和“M”型覆蓋，特別適合于山區組網。
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。
建網迅速
由于不需要土建和傳輸電路的施工，建網迅速。
如果大功率的設備，如5W(37dBm)以上的主機也可能有較大的輻射。 一般手機信號增強器輸出功率都在200mW(23dBm)以內。到達天線后的一般為5mW(7dBm)以內。經過其它損耗安裝手機信號增強器后室內的信號一般在-50dBm到-75dBm左右。室外好的信號一般在-40dBm到-75dBm左右。 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。
對基站有干擾嗎
有干擾，一般100mW內質量好的主機干擾幾乎可以忽略。功率越大干擾也就越大。
自己安裝合法嗎
不合法。因為規定：產品需要型號核準證件等，安裝商需要安裝方面的證件，使用者需要使用方面的證書。所有的證書都齊對于民用來說，是幾乎不可能的，社會需要但不合法是手機信號放大器行業的一痛。
