所謂時變增益放大器簡而言之就是放大器的增益是時間的函數。由于在探地雷達系統中，時間實際對應著目標離天線的距離，從這個角度講，在雷達系統中，它可以稱為距離增益放大器。其作用機理就是對近距離目標的散射回波采用衰減或較低增益放大，而對遠距離目標的散射回波采用較高增益放大，使進入到數據采集電路的回波信號變得相對平穩。最終淺層目標回波的強信號被衰減或抑制，避免了放大器發生飽和過載或者放大器輸出超出A／D轉換器的輸入范圍；深層目標回波的弱信號得到有效放大，以保證目標信號的獲取和辨別。
設計時變增益放大器的方案有很多種，鑒于探地雷達系統的要求，本文采用美國Analog Devices公司生產的新型壓控放大器AD603來實現時變增益放大器，AD603具有低噪聲、寬頻帶、增益和增益范圍可調整、增益值(dB)隨外部控制電壓線性變化、帶寬不隨增益變化等優點 ，完全能夠滿足雷達系統的要求。其原理圖如圖1所示。