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(hào)接收進(jìn)直放機(jī)，通過(guò)低噪放大器將有用信號(hào)放大，抑制信號(hào)中的噪聲信號(hào)，提高信噪比（S/N）；再經(jīng)下變頻至中頻信號(hào)，經(jīng)濾波器濾波，中頻放大，再移頻上變頻至射頻，經(jīng)功率放大器放大，由后向天線（重發(fā)天線）發(fā)射到移動(dòng)臺(tái)；同時(shí)利用后向天線接收移動(dòng)臺(tái)上行信號(hào)，沿相反的路徑由上行放大鏈路處理：即經(jīng)過(guò)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(fā)射到基站。從而達(dá)到基站與移動(dòng)臺(tái)的雙向通信。

手機(jī)信號(hào)放大器（手機(jī)信號(hào)增強(qiáng)器、微型直放站、手機(jī)信號(hào)伴侶、手機(jī)信號(hào)接入器、手機(jī)信號(hào)導(dǎo)入器），由于我國(guó)移動(dòng)通信事業(yè)的飛速發(fā)展，移動(dòng)通信用戶(hù)也隨之不斷增加，以至蜂窩規(guī)劃越來(lái)越小，基站位置越來(lái)越低；另一方面，隨著城市建設(shè)的發(fā)展，高層建筑不斷涌現(xiàn)，基于無(wú)線傳播的陰影效應(yīng)，在這些高層建筑的背后或中間層會(huì)形成移動(dòng)通信的信號(hào)盲區(qū)。

另外，手機(jī)還有可能會(huì)收到非相鄰的基站的信號(hào)，由于手機(jī)只能在相鄰的基站間進(jìn)行切換，就會(huì)造成其實(shí)有一個(gè)更好信號(hào)的基站的信號(hào)手機(jī)收的到卻由于不相鄰無(wú)法切換過(guò)去，造成所謂的“孤島效應(yīng)”。據(jù)介紹，乒乓效應(yīng)和孤島效應(yīng)是移動(dòng)通信的難題，解決辦法也跟上述情況不同

手機(jī)信號(hào)放大器是從空間接收信號(hào)，勢(shì)必要求空間信號(hào)盡可能純凈；而在基站較為密集區(qū)域，分離不同基站或扇區(qū)信號(hào)的難度將大大增加，容易使手機(jī)信號(hào)放大器增加對(duì)基站干擾。所以在基站較為密集區(qū)域，建議盡量采用有線信號(hào)的引入方式，比如光纖直放站。在不具備使用光纖直放站條件的場(chǎng)所，只能采用無(wú)線直放站，但其施主天線必須具有足夠的方向選擇性。