Tuve exactamente el mismo problema. Mi Mac, iPhone o iPad no se conectaba porque el icono desaparece a intervalos aleatorios.
Puedes intentar conectar un cable de Ethernet, pero esto no parece solucionar el problema de forma permanente.
Lo que hice fue conseguir un nuevo router que soporta doble banda (2,4 GHz y 5 GHz). El iPhone usa 2,4 GHz y mi Mac y AppleTV usan 5 GHz. Había menos tráfico de esa manera (debido a la división de las bandas en diferentes dispositivos) a través del router y el AppleTV siempre es detectado. Esto obligó a que la opción AirPlay siempre apareciera en mis dispositivos.
Puedes comprobar mi pregunta y otras posibles respuestas aquí ¿Desapareció la opción de emisión?