前级仪表放大器的输出经缓冲进入次级放大器，该级为可编程增益放大器PGA，放大后的信号经滤波处理具有平坦的频响特性，滤波器为8阶低通滤波器，其可程控设置截止频率从10Hz到100KHz，次级滤波为二阶有源低通滤波，用于消除数字干扰，低通滤波的次级可选加带通滤波器，其下限截止频率采用拔动开关设定，低通和带通滤波器可通过程控接入或跳过。
直放站在下行链路中，由施主天线在基站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，从而达到基站与手机的信号传递。
手机信号放大器通过接收室外天线捕获弱信号，经过放大器进行放大，然后再通过室内天线发送到手机，从而增强手机信号强度。简单来说，手机信号放大器就是将室外的弱信号经过放大器处理后变成强信号，然后传输给手机，使手机信号强度得到提升。
手机信号放大器主要由高频放大器和低频放大器组成；高频放大器有单相、四相等多种形式；低频放大器有三相、四相等形式。低频放大器：通常在一个频率上通过调节放大器输出电压使得信号强度达到很大程度。低频放大器(RF):通常使用两个高频增益的放大器进行放大，使功率达到很大程度而避免信号强度下降。