Eu acabei fazendo isso, mas alguns anos depois eu postei essa pergunta. Para qualquer outra pessoa que encontre isso e queira fazer a mesma coisa, comprei um roteador MicroTek hAP AC Lite, que é uma espécie de nível "prosumer". Ele pode se juntar e formar várias redes prontas para uso, tanto em 2.4GHz quanto em 5GHz, embora exija um pouco de configuração. Pelo que me lembro, fora da caixa, todas as interfaces são unidas em uma ponte. Você tem que remover a interface que está agindo como o cliente para a outra rede wifi a partir desta ponte para que você possa criar um cliente DHCP nela.