Решена задача расчета диаграммы направленности излучения одиночного волновода с импедансным фланцем, возбуждаемого волной основного типа. Получены выражения, связывающие компоненты поля излучения в дальней зоне с линейной комбинацией касательных составляющих электрического и магнитного полей в плоскости фланца. С использованием приближения физической оптики на основе полученных выражений компоненты поля выражены через фурье-трансформанту собственной функции волны основного типа. Получены численные результаты, выполнено их сравнение с экспериментальными данными. На основе этих результатов установлены границы применимости предложенного метода.