手机信号增强器(也称手机信号屏蔽器和手机信号放大器)的工作原理是:锯齿波信号发生器产生的扫描信号经反相器反相后，进入压控振荡器在码分多址、GSM和PHS三个下行频率相同的频段上调制，调制后的扫描信号经功率放大器放大， 功率放大器的功率由稳压管控制，使发射功率小于1W，放大后的扫描信号以无线电波的形式发射到空中。

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。

使用手机信号放大器是为了实现“小容量，大覆盖”的目标。使用这种方法主要是因为手机信号放大器在不增加基站数量的情况下可以实现网络覆盖，这种方法的成本远低于转发器的成本。手机信号放大器是解决通信网络扩展覆盖能力的主要解决方案。

由于用户量大，基站数量较多，一般不存在大范围的信号盲区，手机信号放大器只是用于解决小范围区域的补盲以及建筑物内的信号覆盖。在光纤到楼尚未普及的情况下，需采用无线直放站。随着建筑物的增多，所需的直放站数量也会随之增加，就会出现一个基站配置多台直放站的情况。但直放站的引入必然对基站产生干扰，干扰会随着直放站数量的增多而加大，特别是大功率直放站的引入，会使系统干扰明显加剧。因此，在城市密集区应当采用小功率（1W以下）直放站。