本发明实施例提供一种非线性补偿功率放大电路和极坐标发射机，该非线性补偿功率放大电路包括极坐标信号发生器、第一数模转换器、第一滤波器、第二数模转换器、第二滤波器、混频器、N个并联的电容、N个开关、至少一个功率放大器和解码器。解码器通过解码后的幅度信号，使能至少一个功率放大器中的功率放大器，以及控制与N个电容连接的N个开关的闭合或开启，使得耦接于混频器的输出端和接地端之间的电容能补偿功率放大器输入端存在的非线性且解决带外的频谱生成和带内的调制品质下降的问题。