Se eu entendi corretamente o que você está perguntando, mais perto você pode chegar ao que você está descrevendo é fazendo isso:
- Na área de trabalho, crie uma ponte (br0) que inclua wlan0 e eth0
- Atribua o endereço IP estático que você tem agora em eth0 a br0
- Configurar um servidor dhcp em br0
O item acima colocará todos se conectando ao AP (Desktop) na mesma rede que a eth0 e o roteador.