En el fondo, lo que tienes que hacer es llevar dos conexiones desde el router principal al secundario, una para cada segmento de red, pero sobre un único cable ethernet, ¿no?. Luego sólo tendrías que configurar el router secundario como punto de acceso tonto, pero con dos redes distintas independientes. Lo de llevar dos conexiones de un router al otro se llama trunking: básicamente, tienes que reservar un puerto en el router principal, y conectar ahí las dos redes, pero cada una en una VLAN diferente, marcando los paquetes a la salida (tagging) para que no se mezclen; y en el router secundario haces lo mismo, en el puerto donde conectes el cable.
