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。
信號放大器是一種微型中繼器，也叫手機信號放大器，也叫手機伴侶。從它的名字我們知道信號放大器的功能是放大信號。有許多類型的信號放大器，如電視信號放大器、無線電放大器等。所有接收器內部都有信號放大器。放大手機信號的特殊放大器被稱為手機信號放大器。放大器用于放大手機信號，主要用于解決室內手機信號的盲區問題。
手機信號增強器(微型直放站)屬于同頻放大設備。是指在無線通信傳輸過程中起到信號增強的一種無線電發射中轉設備?；竟δ芫褪且粋€射頻信號功率增強器。在下行鏈路中，由施主天線現有的覆蓋區域中耦合信號。通過帶通濾波器對帶通外的信號進行的隔離，將濾波的信號經功放放大后再次發射到待覆蓋區域。在上行鏈接路徑中，覆蓋區域內的移動臺手機的信號以同樣的工作方式由上行放大鏈路處理后發射到相應基站，從而達到基地站與手機的信號傳遞。
大家都知道手機信號就是通過電磁波的發射、傳播和接收去建立通信關系的，但是有于城市的建設和發展與日俱增，有了許多高層的建筑物，這些建筑物會進行信號的阻隔，在一些比較高大的建筑物的背面、 地下室內設置的商場、 餐廳 、娛樂場所、地鐵站場所，都會因為信號被阻隔所以不能用手機上網或者打電話，因此造成了許多麻煩，但是手機信號放大器能夠輕松解決。