手机信号放大器的基本原理是：利用前向天线（施主天线）将基站下行信号接收到直放站，通过低噪声放大器放大有用信号，抑制信号中的噪声信号，提高信噪比。

然后经下变频转换为中频信号，经滤波器滤波，中频放大，频移上变频转换为射频，功率放大器放大，后向天线（重传天线）发送到移动台。

同时，后向天线用于接收移动台的上行信号，由上行放大链路沿相反的路径进行处理：经过低噪声放大器、下变频器、滤波器、中间放大器、上变频器和功率放大器后，发送到基站。从而实现基站与移动台之间的双向通信。

光纤直放站是借助光纤进行信号传输的直放站，利用光纤传输损耗小、布线方便，适合远距离传输的特点。可解决收不到基站信号的村镇、旅游区、公路等，以及可解决大型及超大型建筑物内的信号覆盖。用于要求较高的大型高层区域建筑物(群)、小区等场合。

随着我国移动通讯事业的飞速发展，移动通讯的用户量正不断地增加，以至于蜂窝规划越来越小，基站位置越来越低。另一方面，随着城市建设的高层化，高层建筑正不断涌现，由于无线传播的阴影效应，在这些高层建筑的背后或中间常形成移动通讯信号的盲区或弱区。另外蜂窝移动基站在建造过程中，由于考虑到临近小区的干扰问题，其天线辐射场方向图的主瓣有较大的下倾角，以至于高层建筑的中上部一般不能有效接收到信号，此外，由于建筑物等对电磁波的屏蔽效应，使得隧道、地铁、地下商城、娱乐 城、停车场以及酒店、写字楼等一些封闭的大型建筑物内也无法正常接收到移动通讯信号。

直放站(又叫中继器)属于同频放大设备，是指在无线通信传输过程中起到信号增强的一种无线电发射中转设备，无论是GSM直放站、CDMA直放站还是3G直放站，其原理是基本相同的，直放站的基本功能就是一个射频信号功率增强器。

直放站的分类：从传输信号分有GSM直放站、CDMA直放站

1、GSM移动通信直放站是为消除GSM900MHz/1800MHz频段移动通信网的小范围信号盲区或弱信号区而设计生产的通信设备，被广泛应用于地下商场、停车场、地铁、隧道、高层建筑的办公室等基站信号所无法到达的信号盲区，同时对于消除城市因受高楼大厦影响而产生的室外局部信号阴影区或边远郊区个别村镇的弱信号区也具有相当好的覆盖效果。

手机信号放大器也被称为移动电话伙伴。从它的名字信号放大器，我们知道它的功能是将信号放大。许多类型的信号放大器的，诸如电视信号放大器，收音机放大器，所有的用来接收信号的设备里面都有安装信号放大器。专门用来扩增手机信号的放大器就叫做手机信号放大器，它主要用于室内蜂窝电话信号盲点问题的解决。

使用手机信号放大器，实现了“小容量，高覆盖”的目标，这主要是由于使用手机信号放大器是必要的，以确保网络的覆盖，而不增加基站的数量；第二，它的成本低得多却同时具有微蜂窝系统类似的效果。手机信号放大器是解决通信网络延伸覆盖的一个的解决方案。与基站相比，具有结构简单，投资少，安装方便等优点，能够在困难的被用来覆盖盲点和薄弱环节，如商场，酒店，机场，码头，车站，体育场馆，地铁，隧道，公路，岛屿等地，提高通信质量，解决信号不佳，无线通信网络优化的问题。