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。
高层信号差
高层的手机信号差的原因和以上几点都不同，其实高层的手机信号并不差，那为什么会仍然打不通电话呢？主要是因为高层可以接收到附近好几个基站传过来的信号，然而因为没有阻挡，所以信号强度也差不多，于是手机就会在几个基站之间频繁地切换，这就是所谓的“乒乓效应”； 另外，手机还有可能会收到非相邻的基站的信号，由于手机只能在相邻的基站间进行切换，就会造成其实有一个更好信号的基站的信号手机收的到却由于不相邻无法切换过去，造成所谓的“孤岛效应”。据介绍，乒乓效应和孤岛效应是移动通信的难题，解决办法也跟上述情况不同。
如果大功率的设备，如5W(37dBm)以上的主机也可能有较大的辐射。 一般手机信号增强器输出功率都在200mW(23dBm)以内。到达天线后的一般为5mW(7dBm)以内。经过其它损耗安装手机信号增强器后室内的信号一般在-50dBm到-75dBm左右。室外好的信号一般在-40dBm到-75dBm左右。
如果大功率的设备，如5W(37dBm)以上的主机也可能有较大的辐射。 一般手机信号增强器输出功率都在200mW(23dBm)以内。到达天线后的一般为5mW(7dBm)以内。经过其它损耗安装手机信号增强器后室内的信号一般在-50dBm到-75dBm左右。室外好的信号一般在-40dBm到-75dBm左右。 手机通话的时候，GSM手机在信号弱的环境中通话，辐射功率坏可以达到1W(30dBm)。安装放大器信号变好后手机通话的辐射功率大约为10mW(10dBm)左右。也可以说在差信号环境中安装小功率放大器后，手机在通话的时候是减少了辐射。