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。
手机信号增强器的安装。一般安装在离地2米以上，设备安装的位置和室内外天线的距离要采用短距离的走线方式(线路越长信号衰减就越大)以达到的使用效果使用直放站作为实现"小容量、大覆盖"目标的必要手段之一，主要是由于使用直放站一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。直放站是解决通信网络延伸覆盖能力的一种优选方案。它与基站相比有结构简单、投资较少和安装方便等优点，可广泛用于难于覆盖的盲区和弱区，如商场、宾馆、机场、码头、车站、体育馆、娱乐厅、地铁、隧道、高速公路、海岛等各种场所，提高通信质量，解决掉话问题，优化无线通信网络。
信号放大器是一种微型中继器，也叫手机信号放大器，也叫手机伴侣。从它的名字我们知道信号放大器的功能是放大信号。有许多类型的信号放大器，如电视信号放大器、无线电放大器等。所有接收器内部都有信号放大器。放大手机信号的特殊放大器被称为手机信号放大器。放大器用于放大手机信号，主要用于解决室内手机信号的盲区问题。
手机信号放大器还有很多其他的名字，比如手机信号增强器、手机信号接入器、手机信号导入器等等，这些名字不同，但作用其实是一样的。我国是一个人口大国，同样是面积大国，所以我国通信事业所要面临的难题是国土面积大、人口比较分散、通讯技术欠缺。所以想根本上解决信号不稳定的问题是比较困难的，中国移动联通电信不可能设立太多的信号基站，所以上网的信号就差，但是有了手机信号放大器，这些问题就能迎刃而解。