手机信号放大器(专业名：直放站)由天线、射频双工器、低噪声放大器、混频器、电调衰减器、滤波器、功率放大器等元器件或模块组成上、下行放大链路。其工作的基本原理是：用前向天线（施主天线）将基站的下行信号接收进直放机，通过低噪放大器将有用信号放大，抑制信号中的噪声信号，提高信噪比（S/N）；再经下变频至中频信号，经滤波器滤波，中频放大，再移频上变频至射频，经功率放大器放大，由后向天线（重发天线）发射到移动台；同时利用后向天线接收移动台上行信号，沿相反的路径由上行放大链路处理：即经过低噪放大器、下变频器、滤波器、中放、上变频器、功率放大器再发射到基站。从而达到基站与移动台的双向通信。
虽然手机信号放大器带给人们的方便不少，但是由于手机信号放大器的种类很多，都有各自的特点，所以对移动通信网络的要求和对信号的吸收能力不同。而且地理环境和场合不同，采取的解决方法也是不一样的，在设置信号放大器的时候也要做客观的分析区分对待。 而相对无线直放站而言，隔离信号问题也是很关键的。我们使用手机信号放大器接收信号的时候，要力求其获取的信号的纯净性。
手机信号是由基站进行覆盖的，但是也有它覆盖不到的地方，此时使用手机信号放大器可以很好的解决手机信号差的问题。且相比基站，在同等覆盖面积时，使用手机信号放大器投资较低，更为经济。手机信号放大器是专门为解决手机信号盲区而设计的产品，且同其他产品相比，它更具有小巧、经济、布置方便的优点。
城市边缘： 在CDMA网络建设初期，由于基站数量较少，可以采用大功率的无线或光纤直放站。城市边缘地区，主要是解决信号覆盖问题。在已铺设光纤的地区采用输出功率为10W的光纤直放站。无光纤资源时，可利用无线直放站进行延伸覆盖。采用方向性好的施主天线提取较为纯净的源信号，输出功率为5W/10W，等同于基站的输出，达到较好的覆盖效果率。