手机信号放大器（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。手机信号放大器的基本功能就是一个射频信号功率增强器。手机信号放大器在下行链路中，由施主天线现有的覆盖区域中拾取信号，通过带通滤波器对带通外的信号进行极好的隔离，将滤波的信号经功放放大后再次发射到待覆盖区域。在上行链接路径中，覆盖区域内的移动台手机的信号以同样的工作方式由上行放大链路处理后发射到相应基站，从而达到基地站与手机的信号传递。
使用手机信号放大器作为实现“小容量、大覆盖”目标的必要手段之一，主要是由于使用手机信号放大器一是在不增加基站数量的前提下保证网络覆盖，二是其造价远远低于有同样效果的微蜂窝系统。
信号源指的是有信号的地方，而又分为强度和质量，信号强度及质量越高，安装后的手机信号增强器效果也就越好。许多人购买了增强器后，以为安装后就有信号了，然而并不是这样的。增强器想要发挥作用是在信号源的基础上放大，具体为通过室外天线的接受，然后通过同轴电缆传输到手机信号增强器，好信号就此产生。而且手机是靠电磁波的传播建立通信联系，但是由于建筑物或者高山的阻隔，在一些山区或高大建筑物里，很可能因为手机信号不能到达而不能使用手机。此时使用手机信号增强器就可以在一定程度上改善问题。
根据手机信号放大器系列产品的特点和移动通信网络的需求，不同的地理环境及应用场合，系统的解决方案是不同的，这需要认真分析，区别对待。对于无线直放站来说，信号的隔离显得尤为重要。 手机信号放大器是从空间接收信号，势必要求空间信号尽可能纯净；而在基站较为密集区域，分离不同基站或扇区信号的难度将大大增加，容易使手机信号放大器增加对基站干扰。