随着移动通讯网络的迅猛发展，网络覆盖范围正在不断扩大。无线通讯是靠电磁波的传播来建立通信联系的。但由于各种建筑、交通道路的不断开发，受到建筑物的阻隔，在一些高大建筑物里边、地下室、商场、餐厅、家居房、娱乐场所等许多场所，无线通讯仍然存在一些薄弱环节不能满足客户的需要，手机信号非常弱，以至于不能正常使用手机。目前主要存在以下问题：
1)盲区：信号经过损耗后低于手机接收灵敏度，造成手机通话不良;
2)弱区：主要是信号经过损耗后低于手机接收灵敏度，造成手机通话不良;
3)冲突区：主要是高层建筑区域无线信号来自多个小区，并且多为地面、墙面的不稳定反射信号，导致频繁切换(即乒乓效应)，严重影响手机的正常通信;
4)忙区：主要是话务量大的地区，基站容量难以满足通信需求，用户无法接入移动网络正常通信。
而手机信号放大器(微型直放站,也叫手机信号增强器)，正是专门为解决以上手机信号薄弱区域而设计的产品。此类产品具有体积小、安装灵活等特点，可对室内信号进行深度覆盖，实践证明可为室内的移动通信用户提供稳定、可靠的信号，使用户在室内也能享受高质量的个人通信服务。
手机信号放大器(微型直放站)的工作原理
1)下行：室外八木天线接收到的可通话的有用信号，被输入到主机，通过主机的放大后，送往室内吸顶天线发射出去。这样，稳定、可靠的信号就能随时被室内的用户手机所接收到。此为下行。
2)上行：室内的用户手机发射的信号，被吸顶天线吸收、输入到主机，然后通过主机放大，再送往室外八木天线发射到基站。此为上行。
所谓的手机信号放大器并不意味着通过将此类设备安装在适当的位置可以改善通信效果，它通过放大而不能改善移动电话信号的信号质量。信号质量在较大程度上取决于信噪比，通过手机信号放大器是不能改善信噪比指标的，因为在手机信号放大器放大有用信号的同时，噪声信号也以相同的方式放大。
有两种方法可以改善信号质量。一种是主要的，其作用是使天线在空中获得的信号能量化，另一种是次要的，即尽可能降低系统噪声。降低系统噪声的重要性之所以如此，是因为降低系统噪声非常困难且不切实际。因此，提高信号质量的比较有效方法是尝试增加天线的输出，这样才能使手机信号放大器发挥更大的作用。但是，天线的输出取决于信号场强。只要确定手机天线的位置，无论采用哪种方法来改善信号质量，效果都非常有限。当信号不好时，手机用户经常会使用手机信号放大器。这是一种非常有效的方法，但是不太方便，因为信号良好的位置可能不是移动电话用户经常可以住的地方。因此，请选择手机信号放大器并将其设置在信号较好的地方，然后将天线和射频同轴电缆连接到手机用户的通常位置，然后再连接到手机。这样，可以在没有信号的地方使用手机。上述方法肯定是非常有效的，但是有许多不便之处。一个是大众难接受带有电缆的手机，另一个是许多手机没有外部天线插孔。即使有插座，也可能无法购买匹配的插头。因此，手机信号放大器必须具有良好的选频特性，将上行链路和下行链路集成在一起，而且还必须具有可以分担工作的信号放大器，即上行链路信号放大器仅允许上行链路信号通过，而下行链路信号放大器仅允许上行链路通过。下行信号通过。这样，才能充分发挥手机信号放大器的作用。
手机信号放大器由天线，射频双工器，低噪声放大器，混频器，ESC衰减器，滤波器，功率放大器和其他组成向上或向下放大链路的模块组成。手机信号放大器工作的基本原理是：使用前向天线将基站的下行链路信号接收到中继器中，通过低噪声放大器放大有用信号，抑制信号中的噪声信号，并改善信号质量和信噪比（S / N）; 然后下变频为中频信号，经滤波器滤波，经手机信号放大器的中频放大，然后上移并上变频为射频，由功率放大器放大，然后从后向天线传输到移动电话站; 同时，使用后向天线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。
也就是说，手机信号放大器通过低噪声放大器，下变频器，滤波器，中间放大器，上变频器和功率放大器，然后发送到基站。从而实现基站与移动台之间的双向通信。