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(jìn)直放機(jī)，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(jīng)下變頻至中頻信號，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)射到移動臺；同時(shí)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(jīng)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(fā)射到基站。從而達(dá)到基站與移動臺的雙向通信。

手機(jī)信號放大器是專門為解決手機(jī)信號盲區(qū)而設(shè)計(jì)的產(chǎn)品。由于手機(jī)信號是靠電磁波的傳播來建立通信聯(lián)系的，由于建筑物的阻隔，在一些高大建筑物里邊、地下室等地方一些商場、餐廳、卡拉OK桑拿按摩等娛樂場所、地下人防工程、地鐵站等許多場所，手機(jī)信號不能到達(dá)而不能使用手機(jī)。手機(jī)信號放大器可以很好地解決這些問題，只要在特定的地方安裝一套手機(jī)信號放大器系統(tǒng)，整個(gè)范圍內(nèi)的手機(jī)信號都可以很好地使用，給里面的工作人員或客人帶來很大的方便。

手機(jī)還有可能會收到非相鄰的基站的信號，由于手機(jī)只能在相鄰的基站間進(jìn)行切換，就會造成其實(shí)有一個(gè)更好信號的基站的信號手機(jī)收的到卻由于不相鄰無法切換過去，造成所謂的“孤島效應(yīng)”。

通常輸出功率在不超過信息產(chǎn)業(yè)部無線電管理局規(guī)定的限值的圖冊說明情況下，應(yīng)分成若干等級供用戶選用，下行主要考慮覆蓋，上行保證基站滿意接收。因此，下行一般大于上行。

增益是將接收到的信號放大到額定輸出功率。考慮到直放站安裝地點(diǎn)信號強(qiáng)度的差異，增益應(yīng)是可調(diào)的。增益可以考慮將直放站接收到的信號電平放大到輸出功率來計(jì)算。