そうですね、ルーティング設定が必要になると思ってます。
上流のルーターに別ネットワークへの道筋を教えるイメージですね。
先のネットワークで未設定なら、問題がなかった理由は分かりません。
ダイナミックルーティングというのもあるらしいですが。
ネットワーク分離の目的は、不要なトラフィックの低減だったように記憶しています。
不利な方向かもしれませんが、下流のネットワーク内にアクセスポイントを足し、そこ
へスマホを繋げば、問題なく使用できます。同じネットワーク内なので、ルーティング
なんてことも必要ありません。
私が運用しているのは、この方法です。
例えば、
https://www.tp-link.com/jp/home-networking/range-extender/re200/をイーサネットコンバーターとして使えば可能だと思います。
DCを供給して動かすタイプがあれば、アナログ電源化もできるのでいいのかもしれません。
下流のネットワークからインターネットアクセスが不要なら、そもそも上流のネットワ
ークに接続する必要もなくなります。
選択肢として、検討されてみてはと思った次第です。