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直放機，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。從而達到基站與移動臺的雙向通信。

手機信號放大器（手機信號增強器、微型直放站、手機信號伴侶、手機信號接入器、手機信號導入器），由于我國移動通信事業(yè)的飛速發(fā)展，移動通信用戶也隨之不斷增加，以至蜂窩規(guī)劃越來越小，基站位置越來越低；另一方面，隨著城市建設的發(fā)展，高層建筑不斷涌現(xiàn)，基于無線傳播的陰影效應，在這些高層建筑的背后或中間層會形成移動通信的信號盲區(qū)。

蜂窩移動通信基站在建造過程中，因為要避免鄰近小區(qū)的干擾，其天線輻射場方向圖主瓣有較大下傾角，以至高層建筑中上部一般不能有效接收信號。還有，由于建筑物等對電磁波的屏蔽效應，使得隧道、地鐵、地下商城、娛樂城、停車場以及酒店、寫字樓等一些封閉的大型建筑物內(nèi)也無法正常接收移動通信信號。

根據(jù)不同面積和建筑結(jié)構(gòu)情況，選用不同的型號。信號放大器安裝：一般安裝在離地2米以上，設備安裝的位置和室內(nèi)外天線的距離要采用短距離的走線方式（線路越長信號衰減就越大）以達到的效果。