В работе исследована эффективность преобразования поверхностной волны в излучение в продольно неоднородном плазменном цилиндре. Плазма ограничена диэлектрической оболочкой конечной толщины. Используется метод спектрального разложения поля по набору функций, включающему в себя поверхностные и пространственные волны плазменного цилиндра с диэлектрической оболочкой. Получена система интегро-дифференциальных уравнений для коэффициентов разложения, которые определяют амплитуды прошедшей, отраженной и рассеянной волн, а также диаграммы направленности (ДН). Система уравнений решается для сильного продольного изменения плотности плазмы. Вычислены зависимости коэффициентов трансформации энергии поверхностной волны от градиента плотности плазмы, электрической длины участка неоднородности плазмы, электрического радиуса плазменного цилиндра, диэлектрической проницаемости и толщины диэлектрика. Доля энергии поверхностной волны, которая трансформируется в излучение под острыми углами, может составлять 35%. ДН являются остронаправленными и имеют один лепесток. Максимум излучения приходится на угол в несколько градусов по отношению к направлению распространения поверхностной волны. Ширина лепестка уменьшается, а его положение сдвигается к 0° при увеличении градиента плотности плазмы. Исследовано влияние свойств диэлектрика на характеристики излучения.