本发明公开了基于EMMI系统的化合物半导体射频功率测试系统及方法，包括信号源，耦合器，隔离器，负载调节器和EMMI平台；首先采用EMMI平台采集器件在未加电和未加微波激励信号时的背景光信号；然后为器件加电，使得器件处于导通或者夹断的工作状态，根据器件的工作状态，调整信号源为器件提供微波激励信号，并通过负载调节器调整射频输出端的微波信号的驻波比和相位，从而改变器件加电工作状态下的光信号，采用EMMI平台实时采集器件此时的光信号，所述EMMI平台根据背景光信号和采集的器件在工作状态下的光信号，生成器件工作状态下的射频EMMI分布图。本发明能够得到化合物半导体器件在不同射频工作环境下功率分布的情况。