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。
直放站的种类根据实际的应用情况，常用的可分为宽带直放站、选频直放站、光纤直放站、移频直放站、干线放大器。对于其他一些特殊应用场合，也有一些其他种类的直放站。直放站设备作为电子设备，在运行过程中，除了人为因素发生一些偶然故障，还常常因环境的影响、运行条件的突变以及元器件性能的老化等原因产生各种故障。
信号放大器使用时需要按照一定的规定，将电信号放大到其所需要的信号大小。通常，手机在信号强度相同的前提下，放大信号可以放大到电信号所需的小范围。在电信号为1 M时，手机的信号功率小于5 mW,此时进行放大手机信号可以获得更大的效果。