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。
手机信号放大器相信很多人都有遇到过手机无信号的情况，尤其是在地下车库，人多拥挤的地铁里，工厂厂房，隧道里等这些面积大或里程长的场所手机无信号的情况就更加普遍了，这种面积大范围广的场所，要解决手机无信号问题，不是简单地的买套放大器就可以解决的，这是需要专业的技术人员，根据现场的复杂地形环境实情详细分析，再做出相应解决方案的，并且要专业的施工团队来安装，才能启起到安装后让机子发挥功能的效果。我们把这种安装相对复杂，需要覆盖面积比较大的手机信号覆盖工作，可以称为手机信号覆盖工程。
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。
根据手机信号放大器系列产品的特点和移动通信网络的需求，不同的地理环境及应用场合，系统的解决方案是不同的，这需要认真分析，区别对待。对于无线直放站来说，信号的隔离显得尤为重要。 手机信号放大器是从空间接收信号，势必要求空间信号尽可能纯净；而在基站较为密集区域，分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加，容易使手机信号放大器增加对基站干扰。